home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ Collection of Education / collectionofeducationcarat1997.iso / COMPUSCI / DATAREP.ZIP / MANUAL.LNI < prev    next >
Text File  |  1990-02-22  |  49KB  |  1,062 lines
  1. ¢7 I
  2. ¢11h
  3. ¢?20 J
  4. ¢3300t
  5. ¢1;3300r
  6. ¢1;65536s
  7. ¢0d
  8.  
  9.  
  10.  
  11.  
  12.  
  13.   ¢12m
  14.  
  15.  
  16.  
  17.  
  18.                                        How-To-Use-It-Manual
  19.  
  20.  
  21.                            Stimulus Generation and Association Programs
  22.  
  23.  
  24.                               Brown University Neural Modeling Group
  25.  
  26.  
  27.                                             Release 2.0
  28.  
  29.                                          BSB and ASSOCIATE
  30.  
  31.  
  32.                                           March 29, 1989
  33.  
  34.  
  35.  
  36.  
  37.  
  38.  
  39.                                          James A. Anderson
  40.  
  41.  
  42.                           Department of Cognitive and Linguistic Sciences
  43.  
  44.                                                 and
  45.  
  46.                                      Department of Psychology,
  47.  
  48.  
  49.  
  50.  
  51.                                          Brown University
  52.  
  53.  
  54.                                        Providence, RI 02912
  55.  
  56.  
  57.  
  58.  
  59.                                (c) Copyright James A. Anderson, 1989
  60.  
  61.  
  62.                                                                   Page 2
  63.  
  64.  
  65.        Introduction.
  66.  
  67.             This manual will tell you how  to  use  a  set  of  programs  developed  at  the
  68.        Department  of Cognitive and Linguistic Sciences, Brown University.  The programs are
  69.        research programs designed to generate, maintain, learn, and use sets of stimuli  and
  70.        matrices used in neural modelling research.
  71.  
  72.             The programs are written in VMS Pascal to run on a VAX.  There are two  programs
  73.        of major interest.  One is called ASSOCIATE and generates the matrices that associate
  74.        pairs of vectors.  (Sometimes a version of this program that involved a file transfer
  75.        through  an  MS/DOS system will name it ASSOC.  Same program.) Actually, the internal
  76.        representation of a matrix is in the form of a FILE of  a  Pascal  data  type  called
  77.        Neuron,  but  acts mathematically like a matrix.  The other is a program with several
  78.        parts.  It is called BSB.  One part generates stimuli which are large state  vectors.
  79.        These  state  vectors represent strings of 25 characters in a 200 dimensional system.
  80.        Once generated, the  state  vectors  can  be  associated  together  using  ASSOCIATE.
  81.        Another  part  realizes  the  dynamics  of  the  simple  non-linear  model called the
  82.        `Brain-state-in-a-Box'.  (See Anderson, Silverstein, Ritz and Jones,  1977,  Anderson
  83.        and Mozer, 1981; Anderson, 1986; and Anderson and Murphy, 1986)
  84.  
  85.  
  86.        Files
  87.  
  88.             Several files must be ASSIGNed so the programs will know where to read and write
  89.        the  data.  Below is a set of ASSIGN statements in the appropriate form.  The example
  90.        chosen is the file assignments from the `OHMS'  demonstration,  though  the  OHMS.COM
  91.        file actually contains more material than this, since it also runs the demonstration.
  92.        These VMS commands should be put in a command file (in  this  case,  OHMS.COM)  which
  93.        makes the appropriate assignments for convenience.
  94.  
  95.             $assign fohms.stm ffile
  96.             $assign gohms.stm gfile
  97.             $assign tohms.stm tfile
  98.             $assign nohms.neu nfile
  99.  
  100.        Then execute the command file by typing @OHMS to make  the  assignments.   There  are
  101.        enough  files  to  make life complicated unless some systematic way is found to label
  102.        the files.
  103.  
  104.             By convention, the input and output vectors are given the extension  `.STM'  and
  105.        the  file  containing the matrix are given the extension `.NEU'.  As a general point,
  106.        the files constructed with these programs can be quite large.  In the 200 dimensional
  107.        system the files associated with the matrix are 633 blocks long.
  108.  
  109.  
  110.        Making the Stimuli using BSB.
  111.  
  112.             The first step in making stimuli is to RUN BSB.  The program will ask you if you
  113.        are  using a VT100 or not.  (I am assuming you are in this manual.) Then some initial
  114.        information appears.  The general pattern of  displays  in  BSB  is  to  have  status
  115.        information  on  the  top 5 lines of the screen and the command prompts on the bottom
  116.        line.  Since the author of these  programs  was  influenced  by  UCSD  Pascal  at  an
  117.        impressionable  age, extensive use is made of self documenting prompts.  For example,
  118.        'T)hreshold' means that if 'T' (or 't') is typed at  the  command  prompt  ('>')  the
  119.        threshold  interpretation  parameter  can  be  changed from its default.  In general,
  120.        typing a single letter, followed by <Return> will cause an action.  All commands  can
  121.        be  upper  or lower case and most are protected to some extent (not totally!) against
  122.  
  123.  
  124.                                                                   Page 3
  125.  
  126.  
  127.        erroneous inputs.  Not all commands appear on the prompt lines, for reasons of space,
  128.        particularly  for  setting  some  of  the  less  frequently  used  parameters  in the
  129.        simulation.
  130.  
  131.             At first, there are no files present for BSB to work with.  Let  us  assume  you
  132.        want  to  create  a  series of stimuli for future use.  The prompt line tells you how
  133.        many stimuli are present in the F File, the G File, and the T File.  When the program
  134.        first  appears,  these  values  are  all  zero.  F File and G File have the customary
  135.        meanings they have in our neural modelling literature:  i.e.  the F File is the input
  136.        set  of  state vectors and the G File is the output set of state vectors.  The T file
  137.        contains a set of 'Test' vectors, usually partial input stimuli, which  are  used  to
  138.        test the reconstructive and processing powers of the system.
  139.  
  140.             Although this simple form of our programs only  performs  autoassociation,  more
  141.        complex versions can have different input and output sets.
  142.  
  143.             Input vectors are constructed from strings of characters.  We  will  assume  the
  144.        system  is  200  dimensional.   A character in the string is represented by its ASCII
  145.        number, i.e.  'a' is 97, '5' is 53,  '='  is  61,  and  so  on.   These  numbers  are
  146.        converted  into binary representation, so 'a' becomes '01100001'.  Then the zeros are
  147.        replaced with minus ones, so we can maintain rough equality of  numbers  of  positive
  148.        and  negative  elements  which  is  convenient for the models, so the actual internal
  149.        representation of
  150.  
  151.                  'a' ---> -1,1,1,-1,-1,-1,-1,1.
  152.  
  153.             Each character requires 8 vector elements, so a 200 dimensional system  contains
  154.        enough  elements  for  25 characters.  The parity bit is computed but not used in the
  155.        simulations at present.  One reason for its presence, is that eight  bits  allow  the
  156.        construction  of  `orthogonal'  character  representations,  which can sometimes be a
  157.        convenience.  If anyone wanted to actually use these programs for anything substatial
  158.        it  is strongly recommended that a less arbitrary way of coding letters be used.  The
  159.        state vectors contain single precision floating point  numbers.   Currently  no  more
  160.        than  100  stimuli  are allowed in any one file but this can be easily changed in the
  161.        programs if necessary.
  162.  
  163.             The technically inclined might like to know that stimuli  are  a  Pascal  Record
  164.        composed of two pieces:
  165.  
  166.                  CONST Dimensionality = 200;
  167.  
  168.                  TYPE  Vector    = ARRAY [1..Dimensionality] OF REAL;
  169.  
  170.                        String    = PACKED ARRAY [1..60] OF CHAR;
  171.  
  172.                        Stimulus  = RECORD
  173.                                    Name: String;
  174.                                    Val : Vector;
  175.                                    END;
  176.  
  177.  
  178.  
  179.                                                                   Page 4
  180.  
  181.  
  182.                            Figure 1.  Initial appearance of the screen.
  183.  
  184.                                        ---------------------
  185.  
  186.        BSB Neura