Cluster Synchronization as a Mechanism of Free Recall in Working Memory Networks
Pourquoi ce travail est dans la base
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Notice bibliographique
Résumé
This article studies free recall, i.e., the reactivation of stored memory items, namely <italic xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink">patterns</i> , in any order, of a model of working memory. Our free recall model is based on a biologically plausible modular neural network composed of <inline-formula xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"><tex-math notation="LaTeX">$H$</tex-math></inline-formula> modules, namely <italic xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink">hypercolumns</i> , each of which is a bundle of <inline-formula xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"><tex-math notation="LaTeX">$M$</tex-math></inline-formula> <italic xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink">minicolumns</i> . The coupling weights and constant bias values of the network are determined by a Hebbian plasticity rule. Using techniques from nonlinear stability theory, we show that cluster synchronization is the central mechanism governing free recall of orthogonally encoded patterns. Particularly, we show that free recall's cluster synchronization is the combination of two main mechanisms: simultaneous activities of minicolumns representing an encoded pattern, i.e., within-pattern synchronization, together with time-divided activities of minicolumns representing different patterns. We characterize the coupling and bias value conditions under which cluster synchronization emerges. We also discuss the role of heterogeneous coupling weights and bias values of minicolumns' dynamics in free recall. Specifically, we compare the behaviour of two <inline-formula xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"><tex-math notation="LaTeX">$H \times 2$</tex-math></inline-formula> networks with identical and non-identical coupling weights and bias values. For these two networks, we obtain bounds on couplings and bias values under which both encoded patterns are recalled. Our analysis shows that having non-identical couplings and bias values for different patterns increases the possibility of their free recall. Numerical simulations are given to validate the theoretical analysis.
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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 | 0,004 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 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 | 0,002 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| 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 découle