Рецептивное поле (RF) нейрона — это термин, применяемый к пространству, в котором наличие стимула изменяет реакцию того же нейрона. Реакции зрительных нейронов, а также явления зрительного восприятия в целом являются в высшей степени нелинейными функциями визуального ввода (в математике нелинейные системы представляют собой явления, поведение которых не может быть выражено как сумма поведений его дескрипторов).
И наоборот, модели зрения, используемые в науке, основаны на понятии линейного рецептивного поля; в искусственном интеллекте и машинном обучении , поскольку искусственные нейронные сети основаны на классических моделях зрения, также используют линейные рецептивные поля. «Моделирование зрения на основе линейного рецептивного поля создает несколько неотъемлемых проблем: оно меняется с каждым вводом, предполагает набор базовых функций для зрительной системы и противоречит недавним исследованиям дендритных вычислений», — утверждает Марсело Бертальмио, первый автор книги исследование, недавно опубликованное в журнале Scientific Reports .
В статье предлагается моделировать рецептивное поле нелинейным образом, вводя понятие собственно нелинейного рецептивного поля или INRF.
В статье предлагается моделировать рецептивное поле нелинейным образом, вводя собственно нелинейное рецептивное поле или INRF. Исследование, проведенное Марсело Бертальмио, Алексом Гомес-Вилла, Адрианом Мартином, Хавьером Васкес-Корраль и Дэвидом Кейном, исследователями из Департамента информационных и коммуникационных технологий UPF (DTIC), совместно с Хесусом Мало, исследователем из Университета Валенсии.
Подход с широкими последствиями
INRF, помимо того, что он более физиологически правдоподобен и воплощает принцип эффективного представления, имеет ключевое свойство, имеющее широкий диапазон значений: для нескольких явлений науки о зрении, где линейный RF должен изменяться в зависимости от входного сигнала, чтобы предсказать ответы, в то время как RF линейный варьируется для каждого стимула, INRF может оставаться постоянным при разных стимулах.
Бертальмио добавляет: «Мы также доказали, что искусственные нейронные сети с модулями INRF вместо линейных фильтров имеют значительно улучшенную производительность и лучше имитируют базовое восприятие человека». Это исследование подчеркивает внутреннюю нелинейную природу рецептивных полей зрения и предлагает сдвиг парадигмы как для науки о зрении, так и для искусственного интеллекта .
Загрузка...
