Determining hidden shared patterns behind dynamic phenomena can be a game-changer in multiple areas of research. Here we present the principles and show a method to identify hidden shared dynamics from time series by a two-module, feedforward neural network architecture: the Mapper-Coach network. We reconstruct unobserved, continuous latent variable input, the time series generated by a chaotic logistic map, from the observed values of two simultaneously forced chaotic logistic maps. The network has been trained to predict one of the observed time series based on its own past and conditioned on the other observed time series by error-back propagation. It was shown, that after this prediction have been learned successfully, the activity of the bottleneck neuron, connecting the mapper and the coach module, correlated strongly with the latent shared input variable. The method has the potential to reveal hidden components of dynamical systems, where experimental intervention is not possible.


翻译:确定动态现象背后隐藏的共享模式可以是多个研究领域的游戏变换器。 在这里, 我们展示了原则, 并展示了一种方法, 通过一个两个模块, 向前传送神经网络结构, 来识别时间序列中隐藏的共享动态 : Mapper- Coach 网络 。 我们重建了未观测到的、 连续潜伏的变量输入, 由混乱的后勤地图产生的时间序列, 由两种同时被强迫的混乱后勤地图所观察到的数值 。 网络已经接受了培训, 以根据自身的过去预测一个被观测到的时间序列, 并以另一个被观测的时间序列为条件, 以错误回传为条件 。 显示, 在成功了解了这一预测之后, 将地图显示器和导师模块连接起来的瓶盖神经系统的活动, 与潜在共享输入变量紧密地相关联。 方法有可能揭示动态系统的隐藏组件, 在无法进行实验干预的情况下 。

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