Memory Transformation Enhances Reinforcement Learning in Dynamic Environments
Notice bibliographique
Résumé
Over the course of systems consolidation, there is a switch from a reliance on detailed episodic memories to generalized schematic memories. This switch is sometimes referred to as "memory transformation." Here we demonstrate a previously unappreciated benefit of memory transformation, namely, its ability to enhance reinforcement learning in a dynamic environment. We developed a neural network that is trained to find rewards in a foraging task where reward locations are continuously changing. The network can use memories for specific locations (episodic memories) and statistical patterns of locations (schematic memories) to guide its search. We find that switching from an episodic to a schematic strategy over time leads to enhanced performance due to the tendency for the reward location to be highly correlated with itself in the short-term, but regress to a stable distribution in the long-term. We also show that the statistics of the environment determine the optimal utilization of both types of memory. Our work recasts the theoretical question of why memory transformation occurs, shifting the focus from the avoidance of memory interference toward the enhancement of reinforcement learning across multiple timescales. SIGNIFICANCE STATEMENT: As time passes, memories transform from a highly detailed state to a more gist-like state, in a process called "memory transformation." Theories of memory transformation speak to its advantages in terms of reducing memory interference, increasing memory robustness, and building models of the environment. However, the role of memory transformation from the perspective of an agent that continuously acts and receives reward in its environment is not well explored. In this work, we demonstrate a view of memory transformation that defines it as a way of optimizing behavior across multiple timescales.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».