可通过创建具有分级架构的有效存储器系统来构造复杂的存储器系统和智能机器。具体来说，一种系统可包括布置成分级结构的多个个别皮层处理单元。每一个别皮层处理单元接收图案序列作为输入。每一皮层处理单元使用含有先前遇到的具有结构的序列的存储器来处理所述接收的输入图案序列，并输出另一图案。因为皮层处理单元处理若干输入序列，其将因此在其输出上产生图案序列。其输出上的所述图案序列可作为输入传递到所述分级的下一较高层中的一个或一个以上皮层处理单元。最低层的皮层处理单元可从外部世界接收感觉输入。所述感觉输入也包括图案序列。