A Spatiotemporal Perspective on Dynamical Computation in Neural Information Processing Systems
Notice bibliographique
Résumé
Spatiotemporal flows of neural activity, such as traveling waves, have been observed throughout the brain since the earliest recordings; yet there is still little consensus on their functional role. Recent experiments and models have linked traveling waves to visual and physical motion, but these observations have been difficult to reconcile with standard accounts of topographically organized selectivity and feedforward receptive fields. Here, we introduce a theoretical framework that formalizes and generalizes the connection between 'motion' and flowing neural dynamics in the language of equivariant neural network theory. We consider 'motion' not only in physical or visual spaces, but also in more abstract representational spaces, and we argue that recurrent traveling-wave-like dynamics are not just useful but necessary for accurate and stable processing of any signal undergoing such motion. Formally, we show that for any non-trivial recurrent neural network to process a sequence undergoing a flow transformation (such as visual motion) in a structured equivariant manner, its hidden state dynamics must actively realize a homomorphic representation of the same flow through recurrent connectivity. In this ''spatiotemporal perspective on dynamical computation'', traveling waves and related flows are best understood as faithful dynamic representations of stimulus flows; and consequently the natural inclination of biological systems towards such dynamics may be viewed as an innate inductive bias towards efficiency and generalization in the spatiotemporally-structured dynamical world they inhabit.
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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 | 0,001 | 0,002 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,004 |
| Communication savante | 0,003 | 0,005 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,002 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,003 | 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 ».