神經資料的深度學習

LFADS(透過動力系統的潛在因子分析)

LFADS 由 Pandarinath、Sussillo 等人(2018)提出,是一種序列式(循環)變分自編碼器,把一群尖峰序列建模為由低維非線性動力系統所生成。它針對每個試次推得一個初始條件與一組推斷輸入,驅動一個生成器 RNN,其輸出在卜瓦松觀測模型下參數化每個神經元隨時間變化的放電率。成果是對單試次神經活動的大幅去噪,改善下游解碼並揭露被尖峰雜訊掩蓋的動力學結構。

LFADS 把運動皮質的動力系統觀點具體化為實用的推論工具,但它運算沉重,需審慎正則化以免生成器藉推斷輸入(而非其動力學)來解釋資料,且如同所有此類潛在變數模型,只能將各因子還原至任意的平滑座標變換,因此潛在變數並非唯一可詮釋。

LFADS 的推斷輸入是把雙面刃:它們讓模型能擬合擾動與非自主動力學,但正則化不足的模型可能藉此偷渡行為訊號,以不反映真實內在動力學的方式膨脹解碼表現。

又稱
Latent Factor Analysis via Dynamical Systemssequential VAE for spikes