Inferring directed interactions between neural systems from EEG and MEG remains challenging due to noise, nonstationarity, and the high sample complexity of information-theoretic estimators. Transfer Entropy (TE) provides a principled and model-free measure of directed information flow; however, its practical estimation is not stable in finite data regimes (particularly as embedding dimension increases). This work introduces Embedded Polygon Symbolic Transfer Entropy (EPSTE), a framework that reframes TE estimation as a learnable problem operating on structured symbolic representations of local temporal morphology rather than raw signal amplitudes. Neural time series are decomposed into sequences of geometric primitives derived from local triplets of samples encoding complementary aspects of waveform structure such as magnitude, curvature and directional change. These primitives are discretised into symbolic tokens, yielding a compact but expressive state space over which symbolic TE is estimated. A recurrent neural network with attention-based multiple-instance learning is trained to predict surrogate-validated TE values from bags of symbolic temporal windows. The method is evaluated on source-reconstructed MEG data parcellated using the AAL90 atlas and compared against a standard symbolic baseline using identical architectures and supervision. The results demonstrate that while local window-level predictions are noisy, aggregation across trials and channel pairs yields stable directed dependencies. At the pair level, EPSTE achieves near-perfect recovery of ground-truth directed structure and significantly lower absolute error than the baseline, indicating that representational geometry plays a critical role in enabling practical learnability of information-theoretic dependencies.


翻译:暂无翻译

0
下载
关闭预览

相关内容

【NeurIPS22系列】几何视角下 GNN 的拓扑知识表示与迁移
专知会员服务
20+阅读 · 2022年12月7日
八篇NeurIPS 2019【图神经网络(GNN)】相关论文
专知会员服务
44+阅读 · 2020年1月10日
“推荐系统”加上“图神经网络”
机器学习与推荐算法
12+阅读 · 2020年3月23日
灾难性遗忘问题新视角:迁移-干扰平衡
CreateAMind
17+阅读 · 2019年7月6日
利用神经网络进行序列到序列转换的学习
AI研习社
12+阅读 · 2019年4月26日
深度学习中Attention Mechanism详细介绍:原理、分类及应用
深度学习与NLP
10+阅读 · 2019年2月18日
论文浅尝 | Question Answering over Freebase
开放知识图谱
19+阅读 · 2018年1月9日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
国家自然科学基金
4+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
23+阅读 · 2016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
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
1+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
0+阅读 · 2014年12月31日
VIP会员
最新内容
非对称防御中的自组织临界性:俄乌战争
专知会员服务
1+阅读 · 今天14:36
《战争中的大语言模型监管》
专知会员服务
2+阅读 · 今天14:26
边缘计算的军事应用
专知会员服务
8+阅读 · 8月9日
一种考虑资源机动性的武器目标分配混合算法
专知会员服务
9+阅读 · 8月8日
相关VIP内容
【NeurIPS22系列】几何视角下 GNN 的拓扑知识表示与迁移
专知会员服务
20+阅读 · 2022年12月7日
八篇NeurIPS 2019【图神经网络(GNN)】相关论文
专知会员服务
44+阅读 · 2020年1月10日
相关基金
国家自然科学基金
4+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
23+阅读 · 2016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
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
1+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
0+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员