Recent artificial neural networks that process natural language achieve unprecedented performance in tasks requiring sentence-level understanding. As such, they could be interesting models of the integration of linguistic information in the human brain. We review works that compare these artificial language models with human brain activity and we assess the extent to which this approach has improved our understanding of the neural processes involved in natural language comprehension. Two main results emerge. First, the neural representation of word meaning aligns with the context-dependent, dense word vectors used by the artificial neural networks. Second, the processing hierarchy that emerges within artificial neural networks broadly matches the brain, but is surprisingly inconsistent across studies. We discuss current challenges in establishing artificial neural networks as process models of natural language comprehension. We suggest exploiting the highly structured representational geometry of artificial neural networks when mapping representations to brain data.


翻译:处理自然语言的近期人工神经网络在需要理解判决层面的任务中取得了前所未有的表现。 因此,它们可以成为将语言信息融入人类大脑的有趣模型。 我们审查将这些人工语言模型与人类大脑活动进行比较的工作,我们评估这一方法在多大程度上增进了我们对自然语言理解所涉及的神经过程的理解。 出现了两个主要结果。 首先,词义的神经表达方式与人造神经网络使用的基于环境的、密集的文字矢量相一致。 其次,人工神经网络中出现的处理层次与大脑大相径庭,但令人惊讶的是,各种研究之间却不一致。 我们讨论了当前在建立人为神经网络作为自然语言理解过程模型方面的挑战。 我们建议,在对大脑数据进行映射时,利用人为神经网络结构化的高度代表性几何方法。

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神经网络(Neural Networks)是世界上三个最古老的神经建模学会的档案期刊:国际神经网络学会(INNS)、欧洲神经网络学会(ENNS)和日本神经网络学会(JNNS)。神经网络提供了一个论坛,以发展和培育一个国际社会的学者和实践者感兴趣的所有方面的神经网络和相关方法的计算智能。神经网络欢迎高质量论文的提交,有助于全面的神经网络研究,从行为和大脑建模,学习算法,通过数学和计算分析,系统的工程和技术应用,大量使用神经网络的概念和技术。这一独特而广泛的范围促进了生物和技术研究之间的思想交流,并有助于促进对生物启发的计算智能感兴趣的跨学科社区的发展。因此,神经网络编委会代表的专家领域包括心理学,神经生物学,计算机科学,工程,数学,物理。该杂志发表文章、信件和评论以及给编辑的信件、社论、时事、软件调查和专利信息。文章发表在五个部分之一:认知科学,神经科学,学习系统,数学和计算分析、工程和应用。 官网地址:http://dblp.uni-trier.de/db/journals/nn/
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