Para que una regla de aprendizaje sea biológicamente plausible, solo debe depender del conocimiento/información local de la neurona (sin información global sobre la población de neuronas) y debe coincidir con los datos experimentales de la neurociencia.

Solo información local de neurona

Como se discutió en " Aprendizaje simultáneo no supervisado y supervisado de funciones cognitivas en redes neuronales de picos biológicamente plausibles " por Bekolay et al., el efecto de la regla de aprendizaje PES en los decodificadores$\Delta \mathbf{d}_i$se formula como:

$$\Delta \mathbf{d}_i=\kappa \mathbf{E}a_i$$

• $\mathbf{E}$es que el vector de error se mapea en neuronas individuales que también representan vectores de la misma dimensión. Biológicamente, se teoriza que el vector de error son los niveles de dopamina.
• $a_i$es el nivel de actividad de cada neurona, que en el NEF se define como una combinación del codificador de la neurona y su función de activación. Consulte el Principio 1 de la NEF para obtener más detalles.
• $\mathbf{\kappa}$es el factor de escala del error

Todas estas variables solo requieren información local a la neurona. Del papel:

La diferencia clave entre esta regla y la retropropagación es que el mapeo de global a local se realiza imponiendo la porción del espacio del vector de error a la que cada neurona es sensible a través de su codificador. Esto limita la flexibilidad, pero elimina la dependencia de la información global, lo que hace que la regla sea biológicamente plausible.

Experimentos de neurociencia coincidentes

Para hacer coincidir realmente los datos de picos de STDP experimentales, PES debe combinarse con la regla de aprendizaje de Bienenstock, Cooper, Munro (BCM) para imponer la escasez en los codificadores. Esto crea la regla PES homeostática (hPES).

Esto coincide con los siguientes experimentos de " Modificación sináptica por actividad correlacionada: el postulado de Hebb revisado " de Bi y Poo.

Otras replicaciones

Además de estos experimentos, hay varios artículos que usan la regla de aprendizaje PES para replicar cosas como un modelo de condicionamiento del miedo y un modelo de tarea de bandido armado N , sin embargo, esta evidencia no es necesariamente exclusiva de la regla de aprendizaje PES.