Efficient and robust multi-task learning in the brain with modular task primitives.
Notice bibliographique
Résumé
In a real-world setting biological agents do not have infinite resources to learn new things. It is thus useful to recycle previously acquired knowledge in a way that allows for faster, less resource-intensive acquisition of multiple new skills. Neural networks in the brain are likely not entirely re-trained with new tasks, but how they leverage existing computations to learn new tasks is not well understood. In this work, we study this question in artificial neural networks trained on commonly used neuroscience paradigms. Building on recent work from the multi-task learning literature, we propose two ingredients: (1) network modularity, and (2) learning task primitives. Together, these ingredients form inductive biases we call structural and functional, respectively. Using a corpus of nine different tasks, we show that a modular network endowed with task primitives allows for learning multiple tasks well while keeping parameter counts, and updates, low. We also show that the skills acquired with our approach are more robust to a broad range of perturbations compared to those acquired with other multi-task learning strategies. This work offers a new perspective on achieving efficient multi-task learning in the brain, and makes predictions for novel neuroscience experiments in which targeted perturbations are employed to explore solution spaces.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 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 tête enseignante, 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 ».