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NeuroGym- An open for developing and sharing neuroscience tasks

在特定认知任务上训练的人工神经网络 (ANN) 重新成为研究大脑的有用工具。然而,如果给定的网络可以很容易地接受神经记录 可用的广泛任务的训练,那么 ANN 将更好地帮助认知神经科学。此外,认知任务的无意分歧实施会产生可变结果,这限制了它们 的可解释性。为了实现这一 目标,我们提出了NeuroGym,这是一个开源 Python 包,它提供了大量可定制的神经科学任务来测试 和比较网络模型。基于 OpenAI Gym 工具箱,NeuroGym 任务 (1) 是用高级灵活的 Python 框架编写的;(2) 拥有一个为神经 科学任务的共同需求量⾝定制的共享界面,以促进它们的设计和使用;(3) 支持使用强化和监督学习技术对 ANN进行训练。该 工具箱允许通过以分层和模块化方式修改现有任务来轻松组装新任务。这些设计特征使得采用为一项任务设计的网络并在许多 其他任务上对其进行训练变得简单。

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    DNNBrain:北师大团队出品,国内首款用于映射深层神经网络到大脑的统一工具箱

    深度神经网络(DNN)通过端到端的深度学习策略在许多具有挑战性的任务上达到了人类水平的性能。深度学习产生了具有多层抽象层次的数据表示;然而,它没有明确地提供任何关于DNNs内部运作的解释,换句话说它的内部运作是一个黑盒子。深度神经网络的成功吸引了神经科学家,他们不仅将DNN应用到生物神经系统模型中,而且还采用了认知神经科学的概念和方法来理解DNN的内部表示。尽管可以使用诸如PyTorch和TensorFlow之类的通用深度学习框架来进行此类跨学科研究,但是使用这些框架通常需要高级编程专家和全面的数学知识。因此迫切需要一个专门为认知神经科学家设计的工具箱,以绘制DNN和大脑的图。在这项研究里,北京师范大学(后文称北师大)研究团队设计并开发了DNNBrain,这是一个基于Python的工具箱,旨在探索DNN和大脑中的内部表示形式。通过集成DNN软件包和完善的脑成像工具,DNNBrain为各种研究场景提供了应用程序和命令行界面,例如提取DNN激活,探测DNN表示,将DNN表示映射到大脑以及可视化DNN表示。北师大研究团队人员表示,希望他们开发的这款工具箱可以加速将DNN应用到生物神经系统建模以及利用认知神经科学范式揭示DNN的黑匣子方面的科学研究。

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