Hebbiantyyppiset

Hebbiantyyppiset ovat oppimissääntöjä tai synaptisen plastisuuden ilmiöitä, jotka noudattavat Hebbin periaatetta: kun presynaptinen ja postsynaptinen neuroni aktivoituvat samanaikaisesti, kyseisen synapsin vahvuus kasvaa, ja epäyhteensopiva aktivoituminen voi heikentää sitä. Nimi juontuu kanadalaiselta psykologilta Donald O. Hebbiltä (1904–1985).

Käytännössä hebbiantyyppiset mallit kuvaavat sitä, miten neuronien yhteinen aktiivisuus muokkaa yhteyksiä pitkällä aikavälillä. Tavanomainen muutos on usein suhteessa neuronien yhteiseen aktivaatioon: toistuva samanaikainen aktivoituminen vahvistaa synapsia, kun taas harvemmin tai eri ajoituksin aktivoituvat neuronit voivat johtaa heikentymiseen. Tämä periaate on keskeinen monissa neurotieteellistä oppimista ja muistia mallintavissa malleissa sekä osana tekoälyn neuroverkkojen unsupervised-oppimista.

Vahvistuvien muutosmuotojen tarkempi ajoitus on kuitenkin monimutkainen. Spike-timing-dependent plasticity (STDP) on laajennus, jossa pienten viiveiden ja ajallis- ten suhteiden perusteella muutos voi olla positiivinen tai negatiivinen riippuen siitä, kumpi neuroni aktivoituu ensin. Biologisessa aivotoiminnassa hebbiantyyppisiä mekanismeja säätelevät lisäksi homeostaattiset ja synaptiset säätelyt, jotka estävät synapsien toiminnan hallitsemattoman kasvun.

Käyttökohteita ovat sekä neurotieteellinen tutkimus että tekoälymallien suunnittelu: ne tarjoavat kokonaulauseen muistijälkien muodostumisesta, piirteiden oppimisesta ja tilojen assosiaatioista. Rajoitteina on usein yksinkertaisuuden ja biologisen monimutkaisuuden välinen ero sekä tarve sisäistää ylimääräiset säätelymekanismit turvallisen ja stabiloidun oppimisen takaamiseksi.