신경망의 인간 청각행동 복제 연구

April 23, 2018

MIT Josh McDermott 교수팀은 기계학습을 사용하여 단어나 음악 장르를 식별하는 것과 같은 인간 능력을 복제한 연구결과를 2018년 4월 Neuron에 발표 [1] 

 

이 연구는 인간의 청각 피질이 시각 피질과 마찬가지로 계층적 조직으로 배열되어 있다는 증거를 제시하고, 이러한 유형의 배열에서, 감각 정보는 처리된 기본 정보와 나중 단계에서 추출된 단어 의미와 같은 고급 기능을 사용하여 연속적인 처리 단계를 거침

 

연구자들은 그들의 모델에서 처음에는 주파수와 같은 소리의 기본 특징을 추출하기가 쉬우며, 정보가 처리됨에 따라 단어와 같은 더 높은 수준의 정보를 추출하기가 더 쉬위지는 것을 발견 

 

인간의 청각 피질이 소리 정보를 처리하는 방법을 모델 단계에서 반복할 수 있는지 알아보기 위해 연구진은 fMRI를 사용하여 뇌가 실제 소리를 처리할 때 청각 피질의 다른 영역을 측정하고, 동일한 소리를 처리할 때 모델의 반응과 비교

 

연구팀은 모델의 중간 단계가 일차 청각 피질의 활동에 가장 잘 부합하고 나중 단계는 일차 피질 외부의 활동에 가장 잘 부합한다는 것을 발견. 이것은 시각 피질과 유사한 계층적 방식으로 청각 피질이 배열 될 수 있다는 증거를 제공

[1] Kell, A. J. E., Yamins, D. L. K., Shook, E. N., Norman-Haignere, S. V., & McDermott, J. H. (2018). A Task-Optimized Neural Network Replicates Human Auditory Behavior, Predicts Brain Responses, and Reveals a Cortical Processing Hierarchy. Neuron, 0(0). https://doi.org/10.1016/j.neuron.2018.03.044

http://www.cell.com/neuron/fulltext/S0896-6273(18)30250-2

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