Power Function Forgetting Curves as an Emergent Property of Biologically Plausible Neural Network Models

Authors:
Sverker Sikström
Published Online:
21 Sep 2010
DOI:
10.1080/002075999399828
Pages:
460–464
Volume/Issue No:
Volume 34 Issue 5-6

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Empirical forgetting curve data have been shown to follow a power function. In contrast, many connectionist models predict either an exponential decay or flat forgetting curves. This paper simulates power function forgetting curves in a Hopfield network modified to incorporate the more biologically realistic assumptions of bounded weights and a distribution of learning rates. The modified model produces power function forgetting curves. The bounded weights introduce exponential decay for individual weights, and a power function forgetting curve when summing exponential decays with different learning rates. Because these assumptions are biologically reasonable, power function forgetting curves may be an emergent property of biological networks. The results fit empirical data and indicate that forgetting curves restrict possible implementation of models of memory.

Il a été démontré que les données associées à la courbe d'oubli suivent une fonction de puissance. Par ailleurs, plusieurs modèles connexionnistes prédisent soit un estompage exponentiel, soit des courbes d'oubli aplaties. Cet article simule les courbes d'oubli suivant une fonction de puissance dans un réseau Hopfield modifié afin d'incorporer les hypothèses les plus réalistes possibles au plan biologique. Le modèle modifié produit des fonctions de puissance comme courbes d'oubli. Les coefficients limites introduisent un estompage exponentiel pour les coefficient individuels et une fonction de puissance lorsque l'on fait la somme de ceux‐ci avec des rythmes d'apprentissage différents. Parce que ces postulats sont raisonnables au plan biologique, les courbes d'oubli en fonctions de puissance pourraient être une propriété émergente des réseaux biologiques. Les résultats concordent avec les données empiriques et indiquent que les courbes d'oubli restreignent les modèles de mémoire possible.

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