Published August 13, 2013 | Version v1
Publication Open

A neuronal device for the control of multi-step computations

  • 1. Fundación Ciencias Exactas y Naturales
  • 2. University of Buenos Aires

Description

We describe the operation of a neuronal device which embodies the computational principles of the `paper-and-pencil' machine envisioned by Alan Turing. The network is based on principles of cortical organization. We develop a plausible solution to implement pointers and investigate how neuronal circuits may instantiate the basic operations involved in assigning a value to a variable (i.e., x=5), in determining whether two variables have the same value and in retrieving the value of a given variable to be accessible to other nodes of the network. We exemplify the collective function of the network in simplified arithmetic and problem solving (blocks-world) tasks. Received: 14 June 2013, Accepted: 9 July 2013; Edited by: G. B. Mindlin; DOI: http://dx.doi.org/10.4279/PIP.050006Cite as: A Zylberberg, L Paz, P R Roelfsema, S Dehaene, M Sigman, Papers in Physics 5, 050006 (2013)

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

نحن نصف تشغيل الجهاز العصبي الذي يجسد المبادئ الحسابية لآلة "الورق والقلم الرصاص" التي تصورها آلان تورينغ. تعتمد الشبكة على مبادئ التنظيم القشري. نقوم بتطوير حل معقول لتنفيذ المؤشرات والتحقيق في كيفية قيام الدوائر العصبية بإنشاء العمليات الأساسية التي ينطوي عليها تعيين قيمة لمتغير (أي x=5)، في تحديد ما إذا كان متغيران لهما نفس القيمة وفي استرداد قيمة متغير معين لتكون في متناول العقد الأخرى للشبكة. نحن نجسد الوظيفة الجماعية للشبكة في المهام الحسابية المبسطة وحل المشكلات (block - world). تم الاستلام: 14 يونيو 2013، تم القبول: 9 يوليو 2013 ؛ تم التحرير بواسطة: G. B. Mindlin ؛ DOI: http://dx.doi.org/10.4279/PIP.050006Cite as: A Zylberberg، L Paz، PR Roelfsema، S Dehaene، M Sigman، أوراق في الفيزياء 5، 050006 (2013)

Translated Description (French)

Nous décrivons le fonctionnement d'un dispositif neuronal qui incarne les principes de calcul de la machine « papier-crayon » envisagée par Alan Turing. Le réseau est basé sur des principes d'organisation corticale. Nous développons une solution plausible pour mettre en œuvre des pointeurs et étudions comment les circuits neuronaux peuvent instancier les opérations de base impliquées dans l'attribution d'une valeur à une variable (c'est-à-dire x=5), pour déterminer si deux variables ont la même valeur et pour récupérer la valeur d'une variable donnée pour qu'elle soit accessible à d'autres nœuds du réseau. Nous illustrons la fonction collective du réseau dans des tâches simplifiées d'arithmétique et de résolution de problèmes (blocs-monde). Reçu : 14 juin 2013, accepté : 9 juillet 2013 ; édité par : G. B. Mindlin ; DOI : http://dx.doi.org/10.4279/PIP.050006Cite as : A Zylberberg, L Paz, P R Roelfsema, S Dehaene, M Sigman, Papers in Physics 5, 050006 (2013)

Translated Description (Spanish)

Describimos el funcionamiento de un dispositivo neuronal que incorpora los principios computacionales de la máquina de "papel y lápiz" imaginada por Alan Turing. La red se basa en principios de organización cortical. Desarrollamos una solución plausible para implementar punteros e investigar cómo los circuitos neuronales pueden instanciar las operaciones básicas involucradas en la asignación de un valor a una variable (es decir, x=5), en la determinación de si dos variables tienen el mismo valor y en la recuperación del valor de una variable dada para que sea accesible a otros nodos de la red. Ejemplificamos la función colectiva de la red en tareas simplificadas de aritmética y resolución de problemas (mundo de bloques). Recibido: 14 de junio de 2013, Aceptado: 9 de julio de 2013; Editado por: G. B. Mindlin; DOI: http://dx.doi.org/10.4279/PIP.050006Cite as: A Zylberberg, L Paz, P R Roelfsema, S Dehaene, M Sigman, Papers in Physics 5, 050006 (2013)

Files

pdf147.pdf

Files (874.5 kB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:8bd80f6defad8b58e7cbf82488a8f245
874.5 kB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
جهاز عصبي للتحكم في الحسابات متعددة الخطوات
Translated title (French)
Un dispositif neuronal pour le contrôle de calculs en plusieurs étapes
Translated title (Spanish)
Un dispositivo neuronal para el control de cálculos de varios pasos

Identifiers

Other
https://openalex.org/W4243159815
DOI
10.4279/pip.

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Argentina