Нове дослідження вчених з Римського університету Тор Вергата показує, що простіші моделі машинного навчання можуть точніше декодувати, що люди бачать, чують або читають за допомогою сканування мозку, ніж складні. Ключ не в тому, наскільки складною є модель, а в тому, як вона вчиться узгоджувати мозкові сигнали з поняттями.
Дослідження
Під керівництвом Маттео Чіферрі, Маттео Ферранте та Ніколи Тоскі команда проаналізувала дані функціональної МРТ (фМРТ) з кількох відкритих наборів даних. Вони порівняли лінійні контрастивні декодери — моделі, які навчаються шляхом узгодження мозкової активності з представленнями з фундаментальних моделей зору, мови та аудіо, — із гребеневою регресією та нелінійними альтернативами. У всіх модальностях лінійний контрастивний підхід перевершив інші, досягнувши вищої точності у відновленні правильного стимулу з мозкової активності. Цей результат справедливий для зображень, тексту та звуку, що свідчить про загальний принцип: сигнали фМРТ, усереднені в часі та просторі, є лінійними, тому складні нелінійні моделі не потрібні.
Чому це важливо
Це дослідження спростовує припущення, що складніші моделі завжди кращі для декодування мозку. Для когнітивної науки воно підтримує теорію, що поняття організовані як багатовимірні вектори в мозку. Для практичних застосувань це означає, що простіші, більш інтерпретовані моделі можуть живити інтерфейси мозок-комп'ютер та інструменти нейрофідбеку, роблячи їх швидшими та надійнішими. Результати підкреслюють, що мета навчання — зокрема контрастивне узгодження — має більше значення, ніж архітектурна складність.
Що ви можете зробити
Хоча ви не можете застосувати ці моделі безпосередньо, ви можете тренувати свій мозок завданнями, які вимагають узгодження різних типів інформації, наприклад, асоціюючи слова із зображеннями чи звуками. Це крос-модальне навчання може зміцнити нейронні репрезентації, які використовують моделі декодування. Також слідкуйте за досягненнями у когнітивному тренуванні, які використовують ці принципи.
Джерело: arXiv q-bio.NC
Цікавитесь власним мозком? Пройдіть наш безкоштовний адаптивний IQ-тест або спробуйте 306 рівнів тренування мозку.
