Modeling the Role of Contour Integration in Visual Inference
Notice bibliographique
Résumé
Under difficult viewing conditions, the brain's visual system uses a variety of recurrent modulatory mechanisms to augment feedforward processing. One resulting phenomenon is contour integration, which occurs in the primary visual (V1) cortex and strengthens neural responses to edges if they belong to a larger smooth contour. Computational models have contributed to an understanding of the circuit mechanisms of contour integration, but less is known about its role in visual perception. To address this gap, we embedded a biologically grounded model of contour integration in a task-driven artificial neural network and trained it using a gradient-descent variant. We used this model to explore how brain-like contour integration may be optimized for high-level visual objectives as well as its potential roles in perception. When the model was trained to detect contours in a background of random edges, a task commonly used to examine contour integration in the brain, it closely mirrored the brain in terms of behavior, neural responses, and lateral connection patterns. When trained on natural images, the model enhanced weaker contours and distinguished whether two points lay on the same versus different contours. The model learned robust features that generalized well to out-of-training-distribution stimuli. Surprisingly, and in contrast with the synthetic task, a parameter-matched control network without recurrence performed the same as or better than the model on the natural-image tasks. Thus, a contour integration mechanism is not essential to perform these more naturalistic contour-related tasks. Finally, the best performance in all tasks was achieved by a modified contour integration model that did not distinguish between excitatory and inhibitory neurons.
Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.
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 | 0,001 | 0,002 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 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 ».