大脑皮层不像电脑，无论是并行的还是其他的。大脑皮层使用存储的记忆来解决问题和产生行为，而不是计算问题的答案。皮层记忆（neocortical memory）和计算机内存（computer memory）的不同之处：
皮质存储的是特征的序列（The neocortex stores sequences of patterns）
想象你进入你的家里。闭上眼睛想象那个景象。在你的想象中，走向大门，想象它长什么样子。然后打开门，走进去。然后向左看，你看到了什么？向右看，你又看到了什么？走到你的浴室里，右边有什么？左边呢？右上角的抽屉里有什么东西？你知道所有这些事情，还有成千上万的事情，你可以详细地回忆它们。这些记忆储存在你的大脑皮层。你可能会说这些都是你对你的家的记忆的一部分。但你不可能同时想到它们。它们显然是相关的记忆，但你不可能一下子记住所有这些细节。你对你的家有深刻的记忆;但要回忆它，你必须按顺序来过，就像你经历它一样。
所有的记忆都是这样的。你必须按照时间顺序来做事情。一个模式(接近门)会唤起下一个模式(通过门)，下一个模式又会唤起下一个模式(走下大厅或爬上楼梯)，等等。每一个都是你之前遵循的顺序。当然，通过有意识的努力，我可以改变向你描述我的家的顺序。我可以从地下室跳到二楼，如果我决定以一种不连续的方式专注于事物。然而，一旦我开始描述我所选择的任何房间或物品，我就会回到一个顺序。真正随机的想法是不存在的。记忆总是遵循着一种联系的路径被调用
你知道字母表。试着倒着说。你不能，因为你通常不会这样做。如果你想知道一个孩子学习字母是什么感觉，试着倒着说。这正是他们所面临的。真的很难。你对字母表的记忆是一系列的模式。它不是在瞬间或以任意顺序存储或回忆的东西。同样的事情也会发生在一周中的几天，一年中的几个月，你的电话号码，以及无数其他的事情上。
这也适用于非常低水平的感觉记忆。考虑你对纹理的触觉记忆。你的大脑皮层会回忆起拿起一大把沙砾、手指滑过天鹅绒、按下钢琴键的感觉。这些记忆是基于序列的，就像字母和歌曲一样;只是这些序列更短，只持续了几分之一秒，而不是几秒或几分钟。如果我在你睡觉的时候把你的手埋在一桶碎石里，当你醒来的时候你不知道你在碰什么，直到你移动你的手指。当你一弯曲你的手，鹅卵石的摩擦和滚动就会创造出砾石的模式序列，并在你的躯体感觉皮层中触发相应的记忆。
一个成年人的新大脑皮层有着令人难以置信的巨大记忆容量。但是，即使我们储存了这么多的东西，我们在任何时候也只能记住很少的东西，而且只能通过一系列的联想来记忆。
皮质会自动联想式的调用特征（The neocortex recalls patterns auto-associatively.）
自动联想记忆系统（auto-associative memory system）是一种在只给部分或扭曲输入时能回忆起完整模式的记忆系统。如果你看到你的孩子的鞋子从窗帘后面伸出来，你会自动想象他或她的整个形象。您可以从它的部分版本中完成空间模式。或者想象你看到一个人在等公共汽车，但只能看到她的一部分，因为她部分地站在灌木丛后面。你的大脑不会感到困惑。你的眼睛只能看到身体的一部分，但你的大脑却填满了身体的其余部分，创造出一个完整的人的感觉，这种感觉是如此强烈，以至于你甚至意识不到你只是在推理。
时序的记忆也会自动联想，如果你回想起很久以前发生的事情的一个小细节，整个记忆序列就会涌回你的脑海。
在任何时候，一个片段都可以激活整体。这就是自动联想记忆的本质。
皮质以不变的形式存储特征（The neocortex stores patterns in an invariant form）
我们不能完全准确地记住或回忆事情——不是因为大脑皮层及其神经元很马虎或容易出错，而是因为大脑独立于细节，记住了世界上重要的关系
正如我们在第二章中所看到的，简单的自动联想记忆模型已经存在了几十年，正如我在上面所描述的，大脑自动联想地回忆记忆。但是，神经网络研究人员建立的自我联想记忆与大脑皮层的记忆有很大的区别。人工的自联想记忆不使用不变的表示，因此它们在一些非常基本的方面失败了。想象一下，我有一张由大量黑白圆点组成的脸的图片。这张图片是一个模式，如果我有一个人工的自动联想记忆，我可以在记忆中存储许多面孔的图片。我们的人工自动联想记忆是强大的，如果我给它半张脸或一双眼睛，它就会识别图像的这一部分，并正确地填补缺失的部分。这个实验已经做过好几次了。然而，如果我把图片上的每个点向左移动5个像素，记忆就完全不能识别人脸了。对于人工的自动联想记忆来说，它是一个全新的模式，因为之前存储的模式和新模式之间的像素没有对齐。当然，你和我都能毫不费力地把变换后的图案看成是同一张脸。我们可能根本不会注意到这种变化。人工的自动联想记忆无法识别模式，如果它们被移动、旋转、重新标度或以一千种其他方式中的任何一种转换，而我们的大脑可以轻松地处理这些变化。
举个例子，想想一个朋友的脸。你每次见到她都能认出她。它会在不到一秒的时间内自动发生。不管她是在两英尺外，三英尺外，还是在房间的另一边。当她离你很近的时候，她的影像会占据你大部分的视网膜。当她离你很远的时候，她的图像会占据你视网膜的一小部分。她可以面对你，稍微转向一边，或者侧面。她可能在微笑、眯眼或打哈欠。你可能会在明亮的灯光下、阴凉处或迪斯科灯光下看到她。她的脸可以出现在无数的位置和变化。对每一个人来说，落在你视网膜上的光线模式都是独一无二的，但在每一种情况下，你立刻就知道你在看她。
让我们打开引擎盖，看看你的大脑里发生了什么来完成这个惊人的壮举。我们从实验中得知，如果我们监测大脑皮层视觉输入区(V1)的神经元的活动，她的脸部的每一个不同视图的活动模式都是不同的。每当脸部移动或眼睛注视时，V1的活动模式就会改变，就像视网膜上的变化模式一样。然而，如果我们监测你面部识别区域的细胞活动——这个功能区域比大脑皮层的V1高几个台阶——我们就会发现稳定性。也就是说，只要你的朋友的脸在你的视野中的任何地方(甚至是在你的脑海中被召唤)，不管它的大小、位置、方向、比例和表情，面部识别区域的一些细胞就会保持活跃。这种细胞放电的稳定性是一种不变的表示(Invariant representation)。
从内省的角度来看，这个任务似乎太简单了，几乎不值得称之为问题。它就像呼吸一样自动。它看起来微不足道是因为我们没有意识到它正在发生。从某种意义上说，它是微不足道的，因为我们的大脑可以很快地解决它(记住一百步规则)。然而，如何理解你的皮层是如何形成不变表象的，仍然是科学界最大的谜团之一。你会问有多难?以至于没有人，即使是使用世界上最强大的计算机，也无法解决这个问题。这并不是因为缺乏尝试。
对这个问题的推测由来已久。它可以追溯到2300年前的柏拉图。柏拉图想知道人们是如何思考和认识世界的。他指出，现实世界中的事物和想法总是不完美的，总是不同的。例如，你有一个完美圆的概念，但你从来没有真正看到过。所有的圆形图都是不完美的。即使用几何学家的圆规画出一个所谓的圆，也只是用一条黑线表示，而真正的圆的周长是没有厚度的。那么，你是如何获得完美圆的概念的呢?或者举一个更现实的例子，想想你对狗的概念。：你见过的每只狗都是不同的，每次你看到同一只狗，你看到的都是不同的景象。所有的狗都是不同的，你不可能以完全相同的方式看到任何一只狗两次。然而，你所有与狗有关的各种经历都汇聚成一个“狗”的心理概念，在所有这些经历中都是稳定的。柏拉图是困惑。我们如何可能学习和应用概念在这个世界上无限的各种形式和不断变化的感觉?
柏拉图的解决方案是他著名的形式论。他的结论是，我们的高级意识必须被束缚在超现实的某个超越层面上，在那里，固定的、稳定的思想(大写F的形式)存在于永恒的完美之中。他认为我们的灵魂在出生之前就来自这个神秘的地方，这是他们最初学习形像的地方。在我们出生后，我们保留了对他们潜在的知识。学习和理解之所以发生，是因为现实世界的形式使我们想起它们所对应的形式。你能够了解圆和狗，因为它们分别触发了你对圆和狗的灵魂记忆。
从现代的角度来看，这一切都很愚蠢。但是如果你剥去浮夸的形而上学的外衣，你会发现他实际上是在谈论不变性。他的解释体系大错特错，但他的直觉是，这是我们可以问的关于我们本性的最重要的问题之一，这是个正中靶心的问题。
新皮层的一个重要功能是利用它的记忆进行预测。但是考虑到大脑皮层储存的是不变的形式，它如何做出具体的预测呢?
将不变表示与当前输入相结合来进行详细的预测，这正是所发生的。
皮质将特征存储在一个层次结构中
将在第6章讲
来源：CSDN
作者：DayLight233
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