在科學的浩瀚星空中,一顆新星于近日璀璨升起。加州大學圣地亞哥分校的神經科學博士生李濟安,在權威科學期刊《自然》上發表了一項突破性研究成果。這項研究從物理學的視角為神經科學帶來了全新的理解維度,通過構建一種極簡且完全數據驅動的模型,成功捕捉到了生物體復雜且非最優的行為模式。6vQ28資訊網——每日最新資訊28at.com
長久以來,理性決策被視為人類行為的基石。從亞里士多德的“人是理性的動物”論斷,到經濟學中的“理性人”假設,理性一直主導著對人類行為決策的理解。然而,現實生活中的決策往往比理論模型復雜得多,個體的選擇常常受到直覺、經驗、情緒等多重因素的影響。這種復雜性促使科學家們不斷探索人類決策機制的深層邏輯。6vQ28資訊網——每日最新資訊28at.com
李濟安的研究正是在這一背景下應運而生。他從傳統認知模型出發,探討了貝葉斯最優模型和強化學習模型的局限性。這些傳統模型雖然結構簡潔、易于解釋,但往往難以捕捉真實生物行為中的復雜性和次優性。例如,動物在獎勵結構改變后仍固守舊選擇的現象,就很難用這些最優模型來解釋。6vQ28資訊網——每日最新資訊28at.com
為了突破這一局限,李濟安利用神經網絡研究人的行為決策,提出了一種全新的方法。他借鑒物理學中的動力系統理論,使用微型循環神經網絡(RNN)作為通用策略學習器,對個體的行為動態進行建模。這種模型僅包含1-4個神經單元,設計精簡卻具備強大的表達能力,能夠自動捕捉數據隨時間推移形成的動態依賴關系。6vQ28資訊網——每日最新資訊28at.com
實驗結果顯示,這種微型RNN模型在六類經典獎勵學習任務中表現出色,其行為預測精度全面優于傳統模型。更令人振奮的是,這些模型還具備很強的可解釋性。李濟安利用動力學系統的分析方法,將決策過程以圖形化的方式呈現出來,清晰地展示了動物思維的轉變過程。6vQ28資訊網——每日最新資訊28at.com
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李濟安的研究不僅揭示了神經網絡的巨大潛力,還為認知建模提供了新的方向。他發現,即使是面對復雜任務,描述單個個體的行為所需的最小網絡維度也很低。這一發現提示了每個受試對象在特定任務中的“最小行為維度”是有限的,為刻畫個體差異提供了新的量化指標。6vQ28資訊網——每日最新資訊28at.com
更令人矚目的是,這項研究將神經網絡從“黑箱工具”轉變為“認知顯微鏡”。長期以來,神經網絡因其內部運作的不透明性而面臨可解釋性不足的挑戰。而李濟安的研究表明,通過壓縮與適當的模型分析,神經網絡能夠揭示出潛在的行為生成機制,為理解生物體的策略行為提供了可計算、可視化且易于理解的抽象結構。6vQ28資訊網——每日最新資訊28at.com
李濟安的科研之路充滿了跨學科探索的精神。他從小就對生物和計算機感興趣,憑借生物競賽和計算機競賽的優異成績保送中國科學技術大學。本科期間,他不僅在生命科學院認知神經心理學實驗室開展研究,還攻讀了應用統計學的碩士學位。這些跨學科的學習經歷為他后來的研究奠定了堅實的基礎。6vQ28資訊網——每日最新資訊28at.com
如今,李濟安在神經科學領域的研究已經取得了顯著的成果。他的研究不僅推動了神經科學與人工智能的交叉融合,還為理解人類行為的復雜性提供了新的視角。未來,我們期待他在這一領域繼續深耕,為人類認知的探索貢獻更多的智慧與力量。6vQ28資訊網——每日最新資訊28at.com
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