Новое исследование ученых из Римского университета Тор Вергата показывает, что более простые модели машинного обучения могут точнее декодировать, что люди видят, слышат или читают по сканам мозга, чем сложные. Ключевой фактор — не сложность модели, а то, как она учится выравнивать сигналы мозга с концепциями.
Исследование
Под руководством Маттео Чиферри, Маттео Ферранте и Николы Тоски команда проанализировала данные функциональной МРТ (фМРТ) из нескольких общедоступных наборов данных. Они сравнили линейные контрастивные декодеры — модели, которые учатся путем сопоставления активности мозга с представлениями из фундаментальных моделей зрения, языка и аудио — с гребневой регрессией и нелинейными альтернативами. По всем модальностям линейный контрастивный подход превзошел другие, достигнув более высокой точности при извлечении правильного стимула из активности мозга. Этот результат сохранялся для изображений, текста и звука, что указывает на общий принцип: сигналы фМРТ, усредненные по времени и пространству, по сути линейны, что делает сложные нелинейные модели ненужными.
Почему это важно
Это исследование опровергает предположение, что более сложные модели всегда лучше для декодирования мозга. Для когнитивной науки оно поддерживает теорию о том, что концепции организованы как многомерные векторы в мозге. Для практических приложений это означает, что более простые и интерпретируемые модели могут стать основой для интерфейсов мозг-компьютер и инструментов нейробиоуправления, делая их быстрее и надежнее. Результаты подчеркивают, что цель обучения — в частности, контрастивное выравнивание — важнее архитектурной сложности.
Что вы можете сделать
Хотя вы не можете напрямую применить эти модели, вы можете тренировать свой мозг с помощью задач, требующих выравнивания различных типов информации, например, связывания слов с изображениями или звуками. Такое кросс-модальное обучение может укрепить нейронные представления, которые используют модели декодирования. Также следите за достижениями в когнитивном обучении, использующими эти принципы.
Источник: arXiv q-bio.NC
Хотите узнать свой мозг? Пройдите наш бесплатный адаптивный IQ-тест или попробуйте 306 уровней тренировки мозга.
