Influence of the Geometry of the world model on Curiosity Based Exploration

要約

人間の空間認識において、3 次元射影幾何学は、内部表現空間内での遠近法による情報統合と行動計画を構造化します。
さまざまな視点がどのように関連し、世界モデルを変換するかによって、特定の認識と想像力のスキームが定義されます。
数学では、このような変換の集合は「グループ」に対応し、その「アクション」が空間の幾何学形状を特徴づけます。
世界モデルにグループ構造を組み込むと、さまざまなエージェントの空間認識とアフォーダンス スキームをキャプチャできる可能性があります。
視点依存の制御のための特別なクラスのポリシーとしてグループ アクションを使用しました。
私たちは、このような幾何学的構造がエージェントの行動にどのような影響を与えるかを調査し、ユークリッド群と射影群が能動推論における認識値にどのように作用し、好奇心を駆り立て、探索行動を起こすかを比較しました。
単純な検索タスクでグループがどのように異なる動作を引き起こすかを正式に実証し、シミュレートします。
射影群による情報の非線形拡大は、フレームの選択に応じて認識値を変換し、対象物体への接近行動を生成します。
エージェントの世界モデル内の投影グループ構造には、意識の主要な特徴を捉えることが知られている投影意識モデルが含まれています。
一方、ユークリッド群は認識値に影響を与えず、最初のアイドル状態よりも優れたアクションはありませんでした。
エージェントの内部表現をアプリオリに構造化する際に、情報統合と行動計画においてジオメトリがどのように重要な役割を果たすことができるかを示します。

要約(オリジナル)

In human spatial awareness, 3-D projective geometry structures information integration and action planning through perspective taking within an internal representation space. The way different perspectives are related and transform a world model defines a specific perception and imagination scheme. In mathematics, such collection of transformations corresponds to a ‘group’, whose ‘actions’ characterize the geometry of a space. Imbuing world models with a group structure may capture different agents’ spatial awareness and affordance schemes. We used group action as a special class of policies for perspective-dependent control. We explored how such geometric structure impacts agents’ behavior, comparing how the Euclidean versus projective groups act on epistemic value in active inference, drive curiosity, and exploration behaviors. We formally demonstrate and simulate how the groups induce distinct behaviors in a simple search task. The projective group’s nonlinear magnification of information transformed epistemic value according to the choice of frame, generating behaviors of approach toward an object of interest. The projective group structure within the agent’s world model contains the Projective Consciousness Model, which is know to capture key features of consciousness. On the other hand, the Euclidean group had no effect on epistemic value : no action was better than the initial idle state. In structuring a priori an agent’s internal representation, we show how geometry can play a key role in information integration and action planning.

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