25 年前,Kenji Doya 提出哺乳动物大脑的功能结构围绕三个专门的学习子系统组成(1,2)。具体而言,小脑中的模块化回路实现监督学习,基底神经节中的模块化回路实现强化学习,大脑皮层中的模块化回路实现无监督学习(见图 1)。从那时起,人们对各种大脑子系统执行的计算进行了详细描述并进行了改进,同时还提出了关于它们的生物学基础如何结合起来产生自适应行为的理论建议。这项工作汇集了实验和计算神经科学家、控制理论家和认知科学家的努力,启发人们形成了一种大脑具有混合结构的观点,其中不同的、部分模块化的大脑子系统贡献出独特且互补的功能(例如(3–6))。此外,大量证据支持这种大脑结构也是分层的观点。也就是说,它由多个可分离的控制水平组装而成,其中,在每一级,感觉器官与运动系统 ( 7 ) 相连接。广义上讲,这些控制器的排列方式是,快速但不灵活的控制器位于底部,慢速但灵活的控制器位于顶部。
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