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Enregistrement W4395462287 · doi:10.1162/neco_a_01656

The Determining Role of Covariances in Large Networks of Stochastic Neurons

2024· article· en· W4395462287 sur OpenAlex
Vincent Painchaud, Patrick Desrosiers, Nicolas Doyon

Pourquoi ce travail est dans la base

Une base qui oublie comment elle a trouvé un travail ne peut pas être vérifiée. Voici les voies qui ont admis celui-ci.

affAu moins un auteur déclare une institution canadienne dans l'instantané OpenAlex épinglé.
fundUn bailleur canadien est enregistré sur le travail.

Notice bibliographique

RevueNeural Computation · 2024
Typearticle
Langueen
DomaineNeuroscience
ThématiqueNeural dynamics and brain function
Établissements canadiensUniversité LavalMcGill University
Organismes subventionnairesNatural Sciences and Engineering Research Council of CanadaCanada First Research Excellence Fund
Mots-clésMoment closureCurse of dimensionalityMean field theoryDynamical systems theoryMoment (physics)Applied mathematicsNonlinear systemMathematicsMarkov chainStatistical physicsLimit (mathematics)Stochastic neural networkDynamical system (definition)Artificial neural networkComputer scienceRecurrent neural networkPhysicsMathematical analysisArtificial intelligence

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Biological neural networks are notoriously hard to model due to their stochastic behavior and high dimensionality. We tackle this problem by constructing a dynamical model of both the expectations and covariances of the fractions of active and refractory neurons in the network's populations. We do so by describing the evolution of the states of individual neurons with a continuous-time Markov chain, from which we formally derive a low-dimensional dynamical system. This is done by solving a moment closure problem in a way that is compatible with the nonlinearity and boundedness of the activation function. Our dynamical system captures the behavior of the high-dimensional stochastic model even in cases where the mean-field approximation fails to do so. Taking into account the second-order moments modifies the solutions that would be obtained with the mean-field approximation and can lead to the appearance or disappearance of fixed points and limit cycles. We moreover perform numerical experiments where the mean-field approximation leads to periodically oscillating solutions, while the solutions of the second-order model can be interpreted as an average taken over many realizations of the stochastic model. Altogether, our results highlight the importance of including higher moments when studying stochastic networks and deepen our understanding of correlated neuronal activity.

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.

Prédiction distillée sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni 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.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,000
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,000
Version: codex-gemma-dda1882f352aStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Simulation ou modélisation · Signal consensuel: Simulation ou modélisation
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,254
Score d'incertitude au seuil0,196

Scores Codex et Gemma par catégorie

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0000,000
Bibliométrie0,0000,000
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0000,000
Science ouverte0,0000,000
Intégrité de la recherche0,0000,000
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0000,000

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.

Tête enseignante Opus0,019
Tête enseignante GPT0,270
Écart entre enseignants0,252 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_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