A prominent theory in cognitive science suggests that concepts in the brain are organized as high-dimensional vectors, with semantic meaning captured by directions and relative angles in this space. Brain decoding is the effort of reconstructing or retrieving stimuli (or their representations) from neural activity and involves finding a function that approximates how the brain represents concepts. This motivates the investigation of contrastive objectives as biologically plausible candidates to reverse the brain loss function. In this work, we study how functional MRI (fMRI) activity can generally be mapped with the embedding spaces of foundation models in vision, language, and audio. Although neural computations are highly non-linear at the microscale, fMRI measurements average signals across space and time, further smoothed by noise, effectively linearizing the observable representation. Consistent with these views, our experiments across multiple datasets demonstrate that linear contrastive decoders consistently outperform ridge regression and standard non-linear alternatives, and that these results generalize across images, text, and sound. These findings indicate that decoding gains arise more from the choice of training objective than from architectural complexity, pointing to contrastive-linear models as a principled strategy for brain decoding.


翻译:暂无翻译

0
下载
关闭预览

相关内容

【ETHZ博士论文】分布不确定性下的决策,234页pdf
专知会员服务
49+阅读 · 2024年4月5日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
61+阅读 · 2019年10月17日
强化学习三篇论文 避免遗忘等
CreateAMind
20+阅读 · 2019年5月24日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
论文浅尝 | 用于知识图中链接预测的嵌入方法 SimplE
开放知识图谱
24+阅读 · 2019年4月3日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
文本分类问题不需要ResNet?小夕解析DPCNN设计原理(上)
夕小瑶的卖萌屋
36+阅读 · 2018年4月3日
论文浅尝 | Question Answering over Freebase
开放知识图谱
19+阅读 · 2018年1月9日
【论文】变分推断(Variational inference)的总结
机器学习研究会
39+阅读 · 2017年11月16日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
9+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
11+阅读 · 2012年12月31日
VIP会员
最新内容
2026年美空军协会会议上的无人机系统趋势
专知会员服务
4+阅读 · 9月28日
反制无人机:乌克兰提供的五点启示
专知会员服务
11+阅读 · 9月23日
《各指挥层级均亟需红队能力》报告
专知会员服务
9+阅读 · 9月23日
《航电任务系统框架(FAMOS)》50页报告
专知会员服务
7+阅读 · 9月22日
《对抗行动中的人工智能与自主性》智库报告
专知会员服务
12+阅读 · 9月22日
《从数据到胜利:战争中的分析优势之争》
专知会员服务
15+阅读 · 9月22日
战争不仅需要机器人:人类仍不可或缺
专知会员服务
6+阅读 · 9月21日
相关VIP内容
【ETHZ博士论文】分布不确定性下的决策,234页pdf
专知会员服务
49+阅读 · 2024年4月5日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
61+阅读 · 2019年10月17日
相关资讯
强化学习三篇论文 避免遗忘等
CreateAMind
20+阅读 · 2019年5月24日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
论文浅尝 | 用于知识图中链接预测的嵌入方法 SimplE
开放知识图谱
24+阅读 · 2019年4月3日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
文本分类问题不需要ResNet?小夕解析DPCNN设计原理(上)
夕小瑶的卖萌屋
36+阅读 · 2018年4月3日
论文浅尝 | Question Answering over Freebase
开放知识图谱
19+阅读 · 2018年1月9日
【论文】变分推断(Variational inference)的总结
机器学习研究会
39+阅读 · 2017年11月16日
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
9+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
11+阅读 · 2012年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员