Understanding how the adult human brain learns novel categories is an important problem in neuroscience. Drift-diffusion models are popular in such contexts for their ability to mimic the underlying neural mechanisms. One such model for gradual longitudinal learning was recently developed in Paulon, et al. (2020). Fitting drift-diffusion models however require data on both category responses and associated response times. Category response accuracies are, however, often the only reliable measure recorded by behavioral scientists to describe human learning. To our knowledge, however, drift-diffusion models for such scenarios have never been considered in the literature before. To address this gap, in this article we build carefully on Paulon, et al. (2020), but now with latent response times integrated out, to derive a novel biologically interpretable class of `inverse-probit' categorical probability models for observed categories. This marginal model, however, presents significant identifiability and inferential challenges not encountered originally for the joint model in Paulon, et al. (2020). We address these new challenges via a novel projection-based approach with a symmetry-preserving identifiability constraint that allows us to work with conjugate priors in an unconstrained space. We adapt the model for group and individual-level inference in longitudinal settings. Building again on the model's latent variable representation, we design an efficient Markov chain Monte Carlo algorithm for posterior computation. We evaluate the method's empirical performances through simulation experiments. The method's practical efficacy is illustrated in applications to longitudinal tone learning studies.


翻译:理解成人大脑如何学习新类别是神经科学中的一个重要问题。漂移扩散模型因其能够模拟底层神经机制而在此类情境中广受欢迎。Paulon等人(2020)近期开发了一种适用于渐进纵向学习的此类模型。然而,拟合漂移扩散模型需要同时获取类别响应和相应响应时间的数据。但类别响应准确率通常是行为科学家描述人类学习时唯一可靠记录的测量指标。据我们所知,关于此类场景的漂移扩散模型此前在文献中从未被探讨过。为填补这一空白,本文在Paulon等人(2020)研究的基础上精心构建,通过积分消去潜在响应时间,推导出一类新颖的、具有生物学可解释性的"逆Probit"类别概率模型,用于观测到的类别。然而,这一边际模型存在显著的识别性和推断性挑战,这些挑战在Paulon等人(2020)的联合模型中并未出现。我们通过一种新颖的基于投影的方法来应对这些新挑战,该方法采用对称性保持的识别约束,使我们能够在无约束空间中使用共轭先验。我们对该模型进行了调整,适用于纵向设置中的群体和个体水平推断。再次基于模型的潜变量表示,我们设计了一种高效的马尔可夫链蒙特卡洛算法用于后验计算。通过模拟实验评估了该方法的经验性能,并在纵向音调学习研究的应用中展示了其实用效果。

0
下载
关闭预览

相关内容

ACM/IEEE第23届模型驱动工程语言和系统国际会议,是模型驱动软件和系统工程的首要会议系列,由ACM-SIGSOFT和IEEE-TCSE支持组织。自1998年以来,模型涵盖了建模的各个方面,从语言和方法到工具和应用程序。模特的参加者来自不同的背景,包括研究人员、学者、工程师和工业专业人士。MODELS 2019是一个论坛,参与者可以围绕建模和模型驱动的软件和系统交流前沿研究成果和创新实践经验。今年的版本将为建模社区提供进一步推进建模基础的机会,并在网络物理系统、嵌入式系统、社会技术系统、云计算、大数据、机器学习、安全、开源等新兴领域提出建模的创新应用以及可持续性。 官网链接:http://www.modelsconference.org/
【干货书】机器学习速查手册,135页pdf
专知会员服务
129+阅读 · 2020年11月20日
专知会员服务
124+阅读 · 2020年9月8日
100+篇《自监督学习(Self-Supervised Learning)》论文最新合集
专知会员服务
167+阅读 · 2020年3月18日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
164+阅读 · 2019年10月12日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
182+阅读 · 2019年10月11日
机器学习入门的经验与建议
专知会员服务
94+阅读 · 2019年10月10日
【哈佛大学商学院课程Fall 2019】机器学习可解释性
专知会员服务
106+阅读 · 2019年10月9日
VCIP 2022 Call for Demos
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年6月6日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
LibRec 精选:推荐系统的常用数据集
LibRec智能推荐
17+阅读 · 2019年2月15日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
【推荐】用Python/OpenCV实现增强现实
机器学习研究会
15+阅读 · 2017年11月16日
【推荐】GAN架构入门综述(资源汇总)
机器学习研究会
10+阅读 · 2017年9月3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
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
Arxiv
19+阅读 · 2019年4月5日
VIP会员
最新内容
俄罗斯如何拦截乌克兰无人机与巡航导弹
专知会员服务
9+阅读 · 10月15日
《武器-目标分配问题:精确与近似求解算法》
专知会员服务
14+阅读 · 10月15日
综述|谁来改进机器人?迈向物理递归自我改进
专知会员服务
11+阅读 · 10月14日
软件定义无人机蜂群给防空带来全新压力
专知会员服务
10+阅读 · 10月13日
《半自主无人地面战车的互操作性》66页
专知会员服务
14+阅读 · 10月13日
相关VIP内容
【干货书】机器学习速查手册,135页pdf
专知会员服务
129+阅读 · 2020年11月20日
专知会员服务
124+阅读 · 2020年9月8日
100+篇《自监督学习(Self-Supervised Learning)》论文最新合集
专知会员服务
167+阅读 · 2020年3月18日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
164+阅读 · 2019年10月12日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
182+阅读 · 2019年10月11日
机器学习入门的经验与建议
专知会员服务
94+阅读 · 2019年10月10日
【哈佛大学商学院课程Fall 2019】机器学习可解释性
专知会员服务
106+阅读 · 2019年10月9日
相关资讯
VCIP 2022 Call for Demos
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年6月6日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
LibRec 精选:推荐系统的常用数据集
LibRec智能推荐
17+阅读 · 2019年2月15日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
【推荐】用Python/OpenCV实现增强现实
机器学习研究会
15+阅读 · 2017年11月16日
【推荐】GAN架构入门综述(资源汇总)
机器学习研究会
10+阅读 · 2017年9月3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
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员