論文の概要: Inferring response times of perceptual decisions with Poisson variational autoencoders
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2511.11480v1
- Date: Fri, 14 Nov 2025 16:58:04 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-11-17 22:42:18.732476
- Title: Inferring response times of perceptual decisions with Poisson variational autoencoders
- Title(参考訳): ポアソン変分オートエンコーダを用いた知覚決定の応答時間推定
- Authors: Hayden R. Johnson, Anastasia N. Krouglova, Hadi Vafaii, Jacob L. Yates, Pedro J. Gonçalves,
- Abstract要約: 知覚的意思決定のイメージ計算可能なモデルを提案する。
我々はポアソン変分オートエンコーダを用いて視覚刺激の教師なし表現を学習する。
我々は知覚的意思決定の鍵となる経験的シグネチャを再現する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 5.446992246812712
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Many properties of perceptual decision making are well-modeled by deep neural networks. However, such architectures typically treat decisions as instantaneous readouts, overlooking the temporal dynamics of the decision process. We present an image-computable model of perceptual decision making in which choices and response times arise from efficient sensory encoding and Bayesian decoding of neural spiking activity. We use a Poisson variational autoencoder to learn unsupervised representations of visual stimuli in a population of rate-coded neurons, modeled as independent homogeneous Poisson processes. A task-optimized decoder then continually infers an approximate posterior over actions conditioned on incoming spiking activity. Combining these components with an entropy-based stopping rule yields a principled and image-computable model of perceptual decisions capable of generating trial-by-trial patterns of choices and response times. Applied to MNIST digit classification, the model reproduces key empirical signatures of perceptual decision making, including stochastic variability, right-skewed response time distributions, logarithmic scaling of response times with the number of alternatives (Hick's law), and speed-accuracy trade-offs.
- Abstract(参考訳): 知覚的意思決定の多くの特性は、ディープニューラルネットワークによって十分にモデル化されている。
しかしながら、そのようなアーキテクチャは通常、意思決定を瞬間的な読み出しとして扱い、意思決定プロセスの時間的ダイナミクスを見渡す。
本稿では,効率的な感覚符号化から選択時間と応答時間が生じる知覚的意思決定のイメージ計算可能なモデルと,ニューラルスパイク活動のベイズ的復号化について述べる。
我々はポアソン変分オートエンコーダを用いて、独立な同質ポアソン過程をモデル化した速度符号化ニューロン群における視覚刺激の教師なし表現を学習する。
そして、タスク最適化復号器は、入射スパイク活動に条件付けられた近似後続動作を継続的に推測する。
これらの成分とエントロピーに基づく停止規則を組み合わせることで、選択と応答時間の試行的なパターンを生成することができる知覚決定の原理的および画像計算可能なモデルが得られる。
MNIST桁分類に適用すると、このモデルは確率的変動、右スクリュー応答時間分布、オルタナティブの数(ヒックの法則)による応答時間の対数的スケーリング、速度精度トレードオフなど、知覚的意思決定の重要な経験的シグネチャを再現する。
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