??? Что значит модульная? Считается, что это распределённая система. Иерархически организованная, да, но - распределённая, т.к. одни и те же связи могут участвовать в активации различных паттернов. Конкретная кошка, например, "размазывается" по всей системе (ну или почти по всей).
Вот как раз на изучение всех возможных комбинаций паттернов у нас возможностей нет, на это никаких ресурсов не хватит.

Но выход есть - это эволюционный алгоритм, основанный на гениальной дарвиновской триаде - изменчивость, наследственность, естественный отбор.
Собственно, я и предлагаю вам вариант реализации этого алгоритма (в виде идеи ). Спонтанная фоновая активность обеспечивает изменчивость, целевая функция отбирает доминанту, цикличность обеспечивает наследование.

На самом деле это единственно возможный вариант в вашем случае

Как модуль в проекте улучшенной реальности.  

Интересная мысль и, кажется, несложно смоделировать

Да, но это наиболее универсальный способ.
Классический перцептрон не обладает одним очень важным для нас свойством - собственной активностью. Важным как раз для опережающего отражения.
Тут спору нет, человеку нужны умные помощники-рабы (в хорошем смысле), а не равноправные разумные партнеры.