变分预测编码下的目标导向行为：视觉注意与工作记忆的动态组织
机器人学
2019-03-13 v1 机器学习
摘要
心理模拟是目标导向行为的一项关键认知功能，因为它对于评估行动及其后果至关重要。当给定自发产生或外部指定的目标时，最有可能达成该目标的一系列行动会通过心理模拟在其他候选中被选出。因此，更好的心理模拟带来更好的目标导向行动规划。然而，构建心理模拟模型具有挑战性，因为它需要关于自身与环境的知识。本文研究如何通过动态组织自顶向下视觉注意与视觉工作记忆，使机器人 mentally 生成充分的目标导向行动计划。为此，我们提出一种基于变分贝叶斯预测编码的神经网络模型，其中目标导向行动规划被表述为对潜在意图空间的贝叶斯推断。我们的实验结果表明，诸如自主自顶向下注意机器人末端执行器（其手）以及无遮挡视觉工作记忆的动态组织等具有认知意义的机能得以涌现。此外，我们对对比实验的分析表明，引入视觉工作记忆及基于变分贝叶斯预测编码的推断机制显著提升了规划恰当目标导向行动的性能。
引用
@article{arxiv.1903.04932,
title = {Goal-Directed Behavior under Variational Predictive Coding: Dynamic Organization of Visual Attention and Working Memory},
author = {Minju Jung and Takazumi Matsumoto and Jun Tani},
journal= {arXiv preprint arXiv:1903.04932},
year = {2019}
}