生物控制中的内部反馈：局部性与系统级综合
系统与控制
2022-04-07 v3 系统与控制
神经元与认知
摘要
内部反馈通路(IFP)在大脑中是一种普遍却未被解释的现象。受关于 1) 视觉区域中与运动相关的信号，以及 2) 大脑中大规模分布式处理的实验观察的启发，我们从感觉运动的角度切入该问题，并利用分布式最优控制器来解释 IFP。我们使用系统级综合(SLS)控制器来建模神经现象，如信号延迟、局部处理和局部反应。基于 SLS 控制器，我们对 IFP 做出与现有实验观察高度一致的定性预测。我们引入了一种用于分布式与局部处理以及局部扰动抑制的最优性能的“介观环路”；该介观环路需要极大量的 IFP 和记忆才能正常运作。这是首个仅从先验原理出发复现大脑中大量 IFP 的理论，为更好地理解大脑内部运作提供了可赖以构建的新理论基础。
引用
@article{arxiv.2109.11757,
title = {Internal Feedback in Biological Control: Locality and System Level Synthesis},
author = {Jing Shuang Li},
journal= {arXiv preprint arXiv:2109.11757},
year = {2022}
}
备注
To appear in 2022 ACC; Companion paper to arXiv:2110.05029, arXiv:2109.11752; Version updates: author change (J. C. D. has been consulted), additional material + figures