Comment votre cerveau représente-t-il un chien, une chaise ou une idée ? Les scientifiques utilisent depuis longtemps des comparaisons de similarité — par exemple, à quel point la réponse cérébrale est similaire à différentes images — pour étudier les représentations. Mais ces méthodes laissent souvent des dimensions cachées inexplorées. Un nouvel article présente la Factorisation de Représentation Basée sur la Similarité (SRF), une méthode computationnelle qui retrouve les dimensions centrales et interprétables qui guident ces représentations.
La recherche
Florian P. Mahner et ses collègues des National Institutes of Health et de l'Université Yale ont développé la SRF pour extraire des embeddings de faible dimension et non négatifs à partir de matrices de similarité — des tableaux qui capturent à quel point les stimuli sont similaires entre eux dans l'activité neuronale, le comportement ou les modèles d'IA. Ils ont testé la SRF sur des simulations et neuf ensembles de données diversifiés couvrant l'IRMf humaine, l'électrophysiologie du singe, les jugements comportementaux et les réseaux de neurones profonds. Dans tous les domaines, la SRF a retrouvé des dimensions correspondant à celles de modèles spécialisés (par exemple, la forme ou la couleur d'un objet), prédit des évaluations comportementales indépendantes et amélioré l'analyse exploratoire. Même avec des données éparses (aussi peu que 10 % des paires de similarité), la SRF a surpassé les comparaisons standard de matrices de similarité, offrant jusqu'à 2 fois plus de puissance statistique pour les tests d'hypothèses.
Pourquoi c'est important
Comprendre les dimensions cachées de votre cognition — comme la façon dont votre cerveau organise les objets par fonction ou par caractéristiques visuelles — peut révéler pourquoi vous pensez, apprenez et vous souvenez comme vous le faites. Pour les fans de tests de QI, la SRF pourrait conduire à de meilleures évaluations qui mesurent non seulement la capacité brute mais aussi les structures cognitives sous-jacentes. Elle aide également à expliquer pourquoi l'IA et les cerveaux humains s'alignent parfois (par exemple, tous deux reconnaissent un chat) et parfois divergent.
Ce que vous pouvez faire
Bien que la SRF soit un outil de recherche, vous pouvez appliquer son principe : réfléchissez à la façon dont vous catégorisez les choses. Classez-vous par fonction ou par apparence ? Essayez de trier un ensemble aléatoire d'objets (par exemple, autour de votre pièce) en piles — cela révèle vos dimensions représentationnelles personnelles. Pour mesurer vos capacités cognitives globales, essayez le test gratuit d'iqgenio.
Source : arXiv q-bio.NC
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