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Enregistrement W7132977730

A Maximum Entropy Principle for the Brain

2023· dissertation· W7132977730 sur OpenAlexaff
Yoshiki Shoji

Notice bibliographique

RevueTSpace · 2023
Typedissertation
Langue
DomaineNeuroscience
ThématiqueEmbodied and Extended Cognition
Établissements canadiensInstitute for Christian Studies
Organismes subventionnairesnon disponible
Mots-clésEntropy (arrow of time)Principle of maximum entropyNeurophysiologyInferenceGraphArtificial neural networkKullback–Leibler divergenceJoint probability distribution
DOInon disponible

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

In this work, we attempt to provide a theoretical rationale, rooted on biological grounds, for the anatomical organization of neurons in the brain. We propose a maximum entropy principle for the brain, inspired by Merzenich's work on neuroplasticity and Hebb's and Edelman's postulate for brain development. We show that when one maximizes the joint entropy of neuronal diameter and length constrained by neurophysiological elements of power, resource, space, and time, one arrives at a maximum entropy joint distribution conforming to a joint gamma distribution often reported in the literature. Then, using graph theory, we show how biological neuronal networks may self-organize topologically to maximize entropy and exhibit properties of a Rentian scaled small-world architecture to accompany learning and memory formation often observed in in vivo and in vitro neuronal networks across different species. This thesis is an attempt to show how the brain unfolds in a structured and lawful manner such that it embeds these laws into its anatomy to make learning and memory formation possible. It attempts to show that these fundamental elements of everyday life are mapped to the structural and topological level, which can be explained through an inference model from maximizing Shannon's entropy subject to biological constraints. In the hope of advancing the engineering of truly intelligent robotics, we believe that translating brain dynamics with mathematical and physical laws can pave the way for the future.

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 enseignants

Ni 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.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,002
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,004
Version: metacan-v3-hybrid-931329e0061cStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Théorique ou conceptuel · Signal consensuel: Théorique ou conceptuel
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: aucune
Score de désaccord entre enseignants0,004
Score d'incertitude au seuil0,012

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0020,004
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0010,001
Bibliométrie0,0010,000
Études des sciences et des technologies0,0010,006
Communication savante0,0020,004
Science ouverte0,0010,002
Intégrité de la recherche0,0010,002
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0040,001

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 Opus0,057
Tête enseignante GPT0,382
Écart entre enseignants0,325 · 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

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeThéorique ou conceptuel
Domainenon disponible
GenreEmpirique

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations0
Publié2023
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