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[AI学术] 适应性循环网络中出现的振荡相位编码用于灵活工作记忆

发布于:2026-11-07 22:00 最后更新:2026-11-08 12:04
#Machine Learning #Neural #Artificial Intelligence

本文研究了振荡相位编码(OPC)在神经系统中的出现及其计算意义。我们在具有适应机制的循环神经网络(RNN)上训练了可变延迟的序列工作记忆任务。训练后,网络自发出现OPC:记忆项在共享节律的不同相位上重复出现,振幅携带项目身份信息,而相位携带序列顺序信息。\n\n消融实验表明,OPC的形成依赖于三要素:神经动力学的适应性、记忆保持期间的可变延迟以及信息读取的灵活性。对网络内部神经元类型的分析揭示了内容细胞和时间细胞的并存,前者负责项目身份,后者负责时间顺序,二者处理过程相互独立。\n\n进一步的递归连接分析显示,时间细胞之间形成相位组织的连接模式,而在内容细胞内部则出现基于数字选择的结构化连接。受此启发,我们构建了一个神经电路模型,利用内容单元与自适应时间环的交互成功复现了OPC现象。\n\n该研究说明了网络结构和任务需求如何驱动OPC的产生,为生物系统中OPC的实现机制提供了新视角,也为构建具有人类认知能力的计算模型提供了参考。\n\n点评:本文通过系统实验展示了适应性RNN如何自然形成相位编码,为理解大脑记忆序列提供了可验证的模型框架。

原文链接: https://arxiv.org/abs/2611.06932

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