极简神经网络模型：博士生从物理公式获灵感，解锁认知策略新视角-28资讯网—

极简神经网络模型：博士生从物理公式获灵感，解锁认知策略新视角

2025-08-14 10:23:20 AI 27观看

摘要在科学的浩瀚星空中，一颗新星于近日璀璨升起。加州大学圣地亚哥分校的神经科学博士生李济安，在权威科学期刊《自然》上发表了一项突破性研究成果。这项研究从物理学的视角为神经科学带来了全新的理解维度，通过构建一种极

在科学的浩瀚星空中，一颗新星于近日璀璨升起。加州大学圣地亚哥分校的神经科学博士生李济安，在权威科学期刊《自然》上发表了一项突破性研究成果。这项研究从物理学的视角为神经科学带来了全新的理解维度，通过构建一种极简且完全数据驱动的模型，成功捕捉到了生物体复杂且非最优的行为模式。

长久以来，理性决策被视为人类行为的基石。从亚里士多德的“人是理性的动物”论断，到经济学中的“理性人”假设，理性一直主导着对人类行为决策的理解。然而，现实生活中的决策往往比理论模型复杂得多，个体的选择常常受到直觉、经验、情绪等多重因素的影响。这种复杂性促使科学家们不断探索人类决策机制的深层逻辑。

李济安的研究正是在这一背景下应运而生。他从传统认知模型出发，探讨了贝叶斯最优模型和强化学习模型的局限性。这些传统模型虽然结构简洁、易于解释，但往往难以捕捉真实生物行为中的复杂性和次优性。例如，动物在奖励结构改变后仍固守旧选择的现象，就很难用这些最优模型来解释。

为了突破这一局限，李济安利用神经网络研究人的行为决策，提出了一种全新的方法。他借鉴物理学中的动力系统理论，使用微型循环神经网络（RNN）作为通用策略学习器，对个体的行为动态进行建模。这种模型仅包含1-4个神经单元，设计精简却具备强大的表达能力，能够自动捕捉数据随时间推移形成的动态依赖关系。

实验结果显示，这种微型RNN模型在六类经典奖励学习任务中表现出色，其行为预测精度全面优于传统模型。更令人振奋的是，这些模型还具备很强的可解释性。李济安利用动力学系统的分析方法，将决策过程以图形化的方式呈现出来，清晰地展示了动物思维的转变过程。

李济安的研究不仅揭示了神经网络的巨大潜力，还为认知建模提供了新的方向。他发现，即使是面对复杂任务，描述单个个体的行为所需的最小网络维度也很低。这一发现提示了每个受试对象在特定任务中的“最小行为维度”是有限的，为刻画个体差异提供了新的量化指标。

更令人瞩目的是，这项研究将神经网络从“黑箱工具”转变为“认知显微镜”。长期以来，神经网络因其内部运作的不透明性而面临可解释性不足的挑战。而李济安的研究表明，通过压缩与适当的模型分析，神经网络能够揭示出潜在的行为生成机制，为理解生物体的策略行为提供了可计算、可视化且易于理解的抽象结构。

李济安的科研之路充满了跨学科探索的精神。他从小就对生物和计算机感兴趣，凭借生物竞赛和计算机竞赛的优异成绩保送中国科学技术大学。本科期间，他不仅在生命科学院认知神经心理学实验室开展研究，还攻读了应用统计学的硕士学位。这些跨学科的学习经历为他后来的研究奠定了坚实的基础。

如今，李济安在神经科学领域的研究已经取得了显著的成果。他的研究不仅推动了神经科学与人工智能的交叉融合，还为理解人类行为的复杂性提供了新的视角。未来，我们期待他在这一领域继续深耕，为人类认知的探索贡献更多的智慧与力量。

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