Research has shown that neurons within the brain are selective to certain stimuli. For example, the fusiform face area (FFA) region is known by neuroscientists to selectively activate when people see faces over non-face objects. However, the mechanisms by which the primary visual system directs information to the correct higher levels of the brain are currently unknown. In our work, we mimic several high-level neural mechanisms of perception by creating a novel computational model that incorporates lateral and top down feedback in the form of hierarchical competition. Not only do we show that these elements can help explain the information flow and selectivity of high level areas within the brain, we also demonstrate that these neural mechanisms provide the foundation of a novel classification framework that rivals traditional supervised learning in computer vision. Additionally, we present both quantitative and qualitative results that demonstrate that our generative framework is consistent with neurological themes and enables simple, yet robust category level classification.


翻译:研究表明,大脑中的神经元有选择性地选择某些刺激因素。例如,神经科学家知道,当人们看到脸部和非脸部物体时,fusifiform 脸部区域可以有选择地激活。然而,目前还不知道初级视觉系统将信息引导到大脑中正确的较高层次的机制。在我们的工作中,我们模仿一些高层次神经感知机制,创建了新颖的计算模型,以等级竞争的形式纳入横向和上下层反馈。我们不仅表明这些元素可以帮助解释大脑中高层次区域的信息流动和选择性,我们还表明这些神经机制提供了一个新颖的分类框架的基础,它与计算机视觉中传统的受监督学习相对。此外,我们提出了定量和定性结果,表明我们的基因化框架与神经学主题一致,能够进行简单而稳健的分类。

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