1、在神經(jīng)科學(xué)中，研究者相信記憶主要存儲于突觸強度而學(xué)習(xí)是改變突觸強度的過程。突觸強度的改變由神經(jīng)系統(tǒng)的突觸可塑性機制控制。神經(jīng)科學(xué)領(lǐng)域已經(jīng)積累了關(guān)于突觸可塑性的大量生理實驗和生物建模研究。神經(jīng)機制中的突觸可塑性對應(yīng)了人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的權(quán)重學(xué)習(xí)規(guī)則。在機器學(xué)習(xí)領(lǐng)域，連接權(quán)重學(xué)習(xí)方法使人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)具備強大的學(xué)習(xí)能力來解決各類實際工程應(yīng)用問題。獨立于突觸強度變化，最近的神經(jīng)生理實驗結(jié)果表明單個神經(jīng)元同樣具有改變自身激活性來匹配突觸輸入分布的調(diào)整能力

2、。文獻中這種單個神經(jīng)元的調(diào)整能力被稱為神經(jīng)元內(nèi)在可塑性。在數(shù)學(xué)建模中，內(nèi)在可塑性和神經(jīng)單元激活函數(shù)的調(diào)整相關(guān)。研究者已經(jīng)基于一定的理論假設(shè)來建立內(nèi)在可塑性學(xué)習(xí)規(guī)則，該假設(shè)認為該機制的調(diào)整目標是維持平穩(wěn)平均輸出響應(yīng)的同時最大化神經(jīng)元輸入輸出之間的互信息。受到這種新的可塑性機制的啟發(fā)，作者在本文中也提出了一種新穎的基于神經(jīng)元放電尖峰的內(nèi)在可塑性規(guī)則。在單獨研究內(nèi)在可塑性的基礎(chǔ)上，作者將內(nèi)在可塑性機制和傳統(tǒng)研究中的突觸可塑性機制進行了結(jié)合。在

3、生物或人工學(xué)習(xí)系統(tǒng)中這兩種可塑性機制的結(jié)合被稱為協(xié)同學(xué)習(xí)。在本文中作者首先分別闡述了突觸可塑性和內(nèi)在可塑性機制，進而展示協(xié)同學(xué)習(xí)方法在計算神經(jīng)建模以及機器學(xué)習(xí)中的發(fā)揮作用。在計算神經(jīng)科學(xué)中，作者研究了內(nèi)在可塑性機制和突觸可塑性相結(jié)合的計算神經(jīng)模型，該模型被用來建模視覺生物實驗現(xiàn)象，研究結(jié)果表明了協(xié)同學(xué)習(xí)在神經(jīng)建模中發(fā)揮的作用。在機器學(xué)習(xí)中，參照突觸可塑性機制啟發(fā)了人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的權(quán)重學(xué)習(xí)算法，作者通過引入激活函數(shù)調(diào)整規(guī)則的方式將內(nèi)在可塑性