当前视觉神经科学的范式将约99%的计算工作归因于神经电路,认为眼球介质是被动的折射元件。这种"神经中心"模型未能调和:(1)视觉的极高代谢效率与理论计算需求之间的矛盾,(2)尽管皮质具有可塑性,但光学退化的不可逆性,(3)传输仅10-20 MB/s的120万条视神经纤维的进化冗余,以及(4)皮质处理的不可思议的热力学开销。我们提出了一种热力学完整模型(TCM),考虑了通过非均匀眼球介质进行的被动物理计算。我们证明眼睛通过干涉、衍射和梯度折射(GRIN)每秒进行约10¹²-10¹³次操作,且没有代谢成本。该框架:将皮质计算要求降低10-20倍 将视神经带宽估计提高至200-500 MB/s 解释光学像差的临床不可逆性 提高热力学效率,从不可思议的(2,685倍开销)到生物学上合理的(27,000倍开销)该模型在类脑工程、节能人工视觉系统和临床眼科学中具有直接应用。关键词:光学计算、波前物理、兰道尔原则、视网膜代谢、热力学效率、类脑工程、视觉处理架构
Luis David Pech Varguez (Thu,) 研究了这个问题。