受 hippocampus 类序列发生器启发的演化式空间表示

海马体放置单元的顺序放电常被归因于沿轨迹的感觉驱动,也常被归因于规划及其他认知功能。本文提出一种机械且简洁的解释以补充这些观点:海马体序列源于内在的递归电路,这些电路将瞬时输入在较长时间范围内传递,充当一种尤其在可靠感觉证据稀疏时有用的时序记忆缓冲器。我们采用受神生物学启发的最小序列发生器,并将其与演化-批评学习器搭配用于外围视觉导航。该代理可靠地解决连续迷宫问题,而无需明确的几何线索,其性能取决于递归序列的长度。关键的是,该模型在稀疏输入条件(16 个通道,约 $2.5\%$ 活性)下性能优于 LSTM 核心,但在稠密输入条件下不占优势,这揭示了表示稀疏性与记忆架构之间的强烈相互作用。在学习过程中,单元发展出局部化的放置场、距离依赖的空间核,以及任务依赖的重映射,同时序列发生器的输入进行正交化,空间信息在各层中逐渐增加。这些现象与神生物学数据相吻合,且对性能至关重要。综上所述,本文表明稀疏输入与序列发生器动力学相互作用,为哺乳动物海马体中的放置单元序列提供了机械解释,并为基于稀疏外围输入的强化学习提供了简单的归纳偏置。