論文の概要: Visuospatial navigation without distance, prediction, or maps

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2407.13535v2
• Date: Wed, 6 Nov 2024 21:56:53 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-11-08 20:14:30.240755
• Title: Visuospatial navigation without distance, prediction, or maps
• Title（参考訳）: 距離・予測・地図のない視覚空間ナビゲーション
• Authors: Patrick Govoni, Pawel Romanczuk,
• Abstract要約: 従来の視覚ナビゲーションタスクにおいて,最小限のフィードフォワードフレームワークの有効性を示す。 視覚的距離は目標への直接的軌跡を可能にするが、2つの異なるアルゴリズムは視覚的角度だけで頑健にナビゲートするように開発されている。 それぞれに独特の文脈的トレードオフが与えられ、げっ歯類、昆虫、魚、精子で観察される運動行動と一致している。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.3812010983144802
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Navigation is controlled by at least two partially dissociable, concurrently developed systems in the brain. The cognitive map informs an organism of its location, bearing, and distances between environmental features, enabling shortcuts. Response-based navigation, on the other hand, the process of combining percept-action pairs into routes, is regarded as inaccurate and inflexible, ultimately subserving map-based representation. As such, navigation models tend to assume the primacy of maps, top-down constructed via predictive control and distance perception, while neglecting response-based strategies. Here we show the sufficiency of a minimal feedforward framework in a classic visual navigation task. Our agents, directly translating visual perception to movement, navigate to a hidden goal in an open field, an environment often assumed to require a map-based representation. While visual distance enables direct trajectories to the goal, two distinct algorithms develop to robustly navigate using visual angles alone. Each of the three confers unique contextual tradeoffs as well as aligns with movement behavior observed in rodents, insects, fish, and sperm cells, suggesting the widespread significance of response-based strategies. We advocate further study of navigation from the bottom-up without assuming online access to computationally expensive top-down representations, which may better explain behavior under energetic or attentional constraints.
• Abstract（参考訳）: ナビゲーションは、少なくとも2つの部分的に解離可能な、同時に開発された脳のシステムによって制御される。 認知地図は、生物がその位置、軸受、環境特徴間の距離を知らせ、ショートカットを可能にする。 一方、応答に基づくナビゲーションは、知覚作用対を経路に結合するプロセスは、不正確で柔軟性に欠け、最終的に地図ベースの表現を保存していると見なされる。 このように、ナビゲーションモデルは、応答に基づく戦略を無視しながら、予測制御と距離知覚によって構築されたトップダウンの地図の優位性を仮定する傾向にある。 ここでは、従来の視覚ナビゲーションタスクにおける最小限のフィードフォワードフレームワークの有効性を示す。 我々のエージェントは、直接視覚を移動に翻訳し、オープンフィールドの隠れた目標に向かって移動します。 視覚的距離は目標への直接的軌跡を可能にするが、2つの異なるアルゴリズムは視覚的角度だけで頑健にナビゲートするように開発されている。 それぞれに独自の文脈的トレードオフが与えられ、またげっ歯類、昆虫、魚、精子の細胞で観察される運動行動と一致し、反応に基づく戦略の広範な重要性が示唆される。 計算コストの高いトップダウン表現へのオンラインアクセスを前提とせず、ボトムアップからのナビゲーションのさらなる研究を提唱する。

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