神経工学オブジェクト

Neural Engineering Object ( Nengo ) は、大規模なニューラルシステムをシミュレートするためのグラフィカルおよびスクリプトソフトウェアです。 ^[1]ニューラルネットワークソフトウェアであるNengoは、認知科学、心理学、人工知能、神経科学に応用されるニューラルネットワークをモデル化するツールです。

Nengo の何らかの形は 2003 年から存在しています。当初はNESim (Neural Engineering Simulator) という名前で Matlab スクリプトとして開発され、後に NEO という名前でJava実装に移行し、最終的に Nengo になりました。Nengo の最初の 3 世代は、シンプルなインターフェイスとスクリプト システムを備えた強力なモデリング ツールの開発に重点を置いて開発されました。ツールがますます便利になるにつれて、速度に関するシステムの制限により、バックエンドに依存しない API が開発されました。この最新の Nengo では、Numpy、OpenCL、Spinnaker などのニューロモルフィック ハードウェアをターゲットとするバックエンドを備えた特定の Python ベースのスクリプト API が定義されています。^{[2] [3]}この最新のイテレーションには、ニューラル モデルの迅速なプロトタイピングを支援する対話型 GUI も付属しています。^[4]

Nengoは、個人および研究目的での無料使用を許可するカスタムライセンスを使用していますが、商用目的では有料ライセンスが必要です。^[5]

Nengoは、ニューラルエンジニアリングフレームワーク（NEF）^[6]とセマンティックポインタアーキテクチャ（SPA）^{[7]という2つの理論的基盤の上に構築されています。}

Nengoは、ニューロン間の接続とその強度をモデル化する点で、他のモデリングソフトウェアと主に異なります。NEF ^[8]を使用することで、 Nengoでは、重みを手動で設定したり、学習ルールを使用してランダムな開始から設定したりするのではなく、計算する関数を指定することによって、スパイクニューロンの集団間の接続重みを定義できます。^[9]そうは言っても、前述の従来のモデリング方法は、Nengoでも引き続き利用できます。

Nengoでは、記号を表現するためにSPAが使われています。人間の認知の多くの側面は、記号を使うことでより簡単にモデル化できます。Nengoでは、記号はベクトルとして表現され、それに関連付けられた一連の操作があります。これらのベクトルとその操作はSPAと呼ばれます。SPAは、人間の言語検索^[10]やタスク計画^{[11]をモデル化するために使われてきました。}

Nengoソフトウェアを使用して達成された注目すべき開発は多くの分野で行われており、Nengoは100を超える出版物で使用され、引用されています。^[12]注目すべき重要な開発は、 660万^[13]の人工スパイクニューロン（人間の脳の数と比較すると少ない）のネットワークであるSpaunであり、柔軟な調整を介してこれらのニューロンのグループを使用して認知タスクを完了します。Spaunは世界最大の機能的脳モデルであり、神経科学の仮説をテストするために使用できます。^[14]

• エリアスミス、クリス（2013）。『脳の作り方』オックスフォード大学出版局。ISBN 978-0199794546。