論文の概要: Hierarchical Working Memory and a New Magic Number
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2408.07637v1
- Date: Wed, 14 Aug 2024 16:03:47 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-08-15 12:43:33.293934
- Title: Hierarchical Working Memory and a New Magic Number
- Title(参考訳): 階層的ワーキングメモリと新しいマジックナンバー
- Authors: Weishun Zhong, Mikhail Katkov, Misha Tsodyks,
- Abstract要約: 本稿では,作業記憶のシナプス理論の枠組み内でチャンキングを行うための繰り返しニューラルネットワークモデルを提案する。
我々の研究は、認知に不可欠な脳内の情報のオンザフライ組織を理解するための、概念的で分析的な枠組みを提供する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 1.024113475677323
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: The extremely limited working memory span, typically around four items, contrasts sharply with our everyday experience of processing much larger streams of sensory information concurrently. This disparity suggests that working memory can organize information into compact representations such as chunks, yet the underlying neural mechanisms remain largely unknown. Here, we propose a recurrent neural network model for chunking within the framework of the synaptic theory of working memory. We showed that by selectively suppressing groups of stimuli, the network can maintain and retrieve the stimuli in chunks, hence exceeding the basic capacity. Moreover, we show that our model can dynamically construct hierarchical representations within working memory through hierarchical chunking. A consequence of this proposed mechanism is a new limit on the number of items that can be stored and subsequently retrieved from working memory, depending only on the basic working memory capacity when chunking is not invoked. Predictions from our model were confirmed by analyzing single-unit responses in epileptic patients and memory experiments with verbal material. Our work provides a novel conceptual and analytical framework for understanding the on-the-fly organization of information in the brain that is crucial for cognition.
- Abstract(参考訳): 非常に限られた作業メモリ(典型的には4つの項目)は、感覚情報のストリームを同時に処理するという私たちの日常経験とは対照的です。
この格差は、ワーキングメモリが情報をチャンクのようなコンパクトな表現に整理できることを示しているが、その基盤となる神経機構はほとんど不明である。
本稿では、動作記憶のシナプス理論の枠組みの中でチャンキングを行うための繰り返しニューラルネットワークモデルを提案する。
その結果, ネットワークは刺激群を選択的に抑制することにより, チャンク内の刺激群を維持・回収できることがわかった。
さらに,本モデルでは,階層的チャンキングにより作業メモリ内の階層的表現を動的に構築可能であることを示す。
提案機構の結果として,チャンキングが実行されない場合にのみ,動作メモリから格納および取得可能なアイテム数に新たな制限が課せられる。
てんかん患者の単ユニット反応を解析し,言語教材を用いた記憶実験を行い,本モデルからの予測を確認した。
我々の研究は、認知に不可欠な脳内の情報のオンザフライ組織を理解するための、概念的で分析的な枠組みを提供する。
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