Bayesian Decoder Models with a Discriminative Observation Process
Notice bibliographique
Résumé
Abstract The Bayesian state-space neural encoder-decoder modeling framework is an established solution to reveal how changes in brain dynamics encode physiological covariates like movement or cognition. Although the framework is increasingly being applied to progress the field of neuroscience, its application to modeling high-dimensional neural data continues to be a challenge. Here, we propose a novel solution that avoids the complexity of encoder models that characterize high-dimensional data as a function of the underlying state processes. We build a discriminative model to estimate state processes as a function of current and previous observations of neural activity. We then develop the filter and parameter estimation solutions for this new class of state-space modeling framework called the “direct decoder” model. We applied the model to decode movement trajectories of a rat in a W-shaped maze from the ensemble spiking activity of place cells and achieve comparable performance to modern decoding solutions, without needing an encoding step in the model development. We further demonstrate how a dynamical auto-encoder can be built using the direct decoder model; where the underlying state process links the high-dimensional neural activity to the behavioral readout. We applied the dynamical auto-encoder model in estimating the intention to verbally communicate of an epileptic participant and their companions. The result shows that the dynamical auto-encoder can optimally estimate the low-dimensional dynamical manifold which represents the relationship between the brain and behavior.
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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 | 0,002 | 0,008 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,002 |
| Science ouverte | 0,002 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,002 | 0,002 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,003 | 0,001 |
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 ».