| 講演名 | 2024-03-12 FCNを用いた視覚皮質V4細胞の汎化モデル解析 齊藤 翼(筑波大), 原 大誠(筑波大), 酒井 宏(筑波大), |
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| 抄録(和) | 視覚皮質V4野は，物体認識に関する視覚情報を処理する腹側視覚経路の中間に位置する領域であり，低次の視覚情報の統合と物体表現の形成に重要な役割を果たしている．しかし，V4野が処理する中間レベルの機構は未だ明確でない．本研究では自然画像に対して，V4野の細胞応答を再現するモデルを作成し，V4細胞が表現していると考えられているいくつかの輪郭特徴に関して，選好再現性を解析した．特に，モデルのタスクによる差異を検討した．分類をタスクとするAlexNetと，セグメンテーションをタスクとするFCN-AlexNetに注目した．具体的には，V4野に対応する中間層から信号を取り出し，実際の細胞の応答を予測するエンコーディング・モデルを作成した．いずれのモデルも一定の汎化性能を示し，輪郭特徴に対する細胞の選好性を良く再現し、その程度はモデルのタスクに依存しなかった。 |
| 抄録(英) | The V4 field in the ventral visual pathway is situated as an intermediary region processing visual information crucial for object recognition. It plays a pivotal role in amalgamating low-level visual cues and constructing object representations. However, the specific mechanisms driving intermediate-level processing in the V4 field remain elusive. In this study, we developed a model aimed at replicating cellular responses in Monkey V4 to natural images and conducted an analysis of the fidelity of feature selectivity, particularly focusing on several contour attributes believed to be encoded by V4 cells. We paid special attention to task differences, considering classification using AlexNet and segmentation using FCN-AlexNet. Specifically, we crafted an encoding model to forecast actual cellular responses by extracting signals from intermediate layers corresponding to the V4 field. Both models exhibited a consistent level of generalization performance and effectively replicated cellular selectivity towards contour features, with the extent of replication showing no dependence on the model's task. |
| キーワード(和) | 物体認識 / 腹側視覚経路 / V4 / 神経応答予測モデル / シミュレーション |
| キーワード(英) | Object Recognition / Ventral Visual Pathway / V4 / Neural Response Prediction Model / Simulation |
| 資料番号 | NC2023-54 |
| 発行日 | 2024-03-04 (NC) |
| 研究会情報 | |
| 研究会 | NC / MBE |
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| 開催期間 | 2024/3/11(から2日開催) |
| 開催地（和） | 東京大学 |
| 開催地（英） | The Univ. of Tokyo |
| テーマ（和） | 脳アーキテクチャー, 一般（NC, ME） |
| テーマ（英） | Brain architecture, General |
| 委員長氏名（和） | 田中 宏和(東京都市大) / 吉田 久(近畿大) |
| 委員長氏名（英） | Hirokazu Tanaka(Tokyo City Univ.) / Hisashi Yoshida(Kinki Univ.) |
| 副委員長氏名（和） | 井澤 淳(筑波大) / 植野 彰規(東京電機大) |
| 副委員長氏名（英） | Jun Izawa(Univ. of Tsukub) / Akinori Ueno(Tokyo Denki Univ.) |
| 幹事氏名（和） | 寺島 裕貴(NTT) / 田中 沙織(奈良先端大) / 前田 祐佳(筑波大) / 辛島 彰洋(東北工大) |
| 幹事氏名（英） | Hiroki Terashima(NTT) / Saori Tanaka(NAIST) / Yuka Maeda(Univ. of Tsukuba) / Akihiro Karashima(Tohoku Inst. of Tech.) |
| 幹事補佐氏名（和） | 田和辻 可昌(早大) / 堀井 隆斗(阪大) / 塚原 彰彦(東京電機大) / 金子 美樹(阪大) |
| 幹事補佐氏名（英） | Yoshimasa Tawatsuji(Waseda Univ.) / Takato Horii(Osaka Univ.) / Akihiko Tsukahara(Tokyo Denki Univ.) / Miki Kaneko(Osaka Univ.) |
| 講演論文情報詳細 | |
| 申込み研究会 | Technical Committee on Neurocomputing / Technical Committee on ME and Bio Cybernetics |
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| 本文の言語 | JPN |
| タイトル（和） | FCNを用いた視覚皮質V4細胞の汎化モデル解析 |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | Generalization Model of Monkey V4 Neurons based on FCN encoder |
| サブタイトル（和） | |
| キーワード(1)（和/英） | 物体認識 / Object Recognition |
| キーワード(2)（和/英） | 腹側視覚経路 / Ventral Visual Pathway |
| キーワード(3)（和/英） | V4 / V4 |
| キーワード(4)（和/英） | 神経応答予測モデル / Neural Response Prediction Model |
| キーワード(5)（和/英） | シミュレーション / Simulation |
| 第 1 著者 氏名（和/英） | 齊藤 翼 / Tsubasa Saito |
| 第 1 著者 所属（和/英） | 筑波大学(略称：筑波大) University of Tsukuba(略称：Univ. of Tsukuba) |
| 第 2 著者 氏名（和/英） | 原 大誠 / Taisei Hara |
| 第 2 著者 所属（和/英） | 筑波大学(略称：筑波大) University of Tsukuba(略称：Univ. of Tsukuba) |
| 第 3 著者 氏名（和/英） | 酒井 宏 / Ko Sakai |
| 第 3 著者 所属（和/英） | 筑波大学(略称：筑波大) University of Tsukuba(略称：Univ. of Tsukuba) |
| 発表年月日 | 2024-03-12 |
| 資料番号 | NC2023-54 |
| 巻番号（vol） | vol.123 |
| 号番号（no） | NC-418 |
| ページ範囲 | pp.65-68(NC), |
| ページ数 | 4 |
| 発行日 | 2024-03-04 (NC) |