अनुप्रयोगों में उपयोग किए जा रहे स्पंदित तंत्रिका नेटवर्क के रास्ते में क्या खड़ा है?


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स्पंदित या स्पाइकिंग न्यूरल नेटवर्क में जैविक न्यूरॉन्स की झिल्ली की अधिक गतिशीलता शामिल होती है, जहां दालों की जानकारी अगली परत तक ले जाती है। न्यूरॉन्स को आवश्यक रूप से एक ही समय में "आग" नहीं करना पड़ता है, क्योंकि वे एक बैकप्रॉप में होंगे, उदाहरण के लिए।

फिर भी, मशीन सीखने की समस्याओं के लिए इन मॉडलों को नियोजित करने में बाधाएं लगती हैं। अधिक विशिष्ट रूप से यथार्थवादी होने वाले मॉडल का उपयोग करके मशीन सीखने वाले चिकित्सकों के रास्ते में कौन से विशिष्ट मुद्दे खड़े होते हैं?

जवाबों:


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मुख्य मुद्दा यह है कि किसी को नहीं पता कि मस्तिष्क कैसे काम करता है :)

सिद्धांत

जहां तक ​​मैं बता सकता हूं, तंत्रिका नेटवर्क अनुसंधान में तीन बड़े चरण हैं:

  1. परसेप्ट्रॉन (या, थ्रेशोल्ड-गेट) मॉडल, जहां किसी भी बूलियन फ़ंक्शन को एक एकल छिपी हुई परत के साथ कुछ मल्टी-लेयर परसेप्ट्रॉन द्वारा गणना की जा सकती है।
  2. न्यूरॉन मॉडल - पिछले एक का उन्नत संस्करण, जहां नेटवर्क तत्व सिग्मॉइड सक्रियण फ़ंक्शन (संभावित इनपिट और आउटपुट का निरंतर सेट) का उपयोग करते हैं। वे किसी भी बूलियन फ़ंक्शन (एक सीमा लागू करने के बाद) की गणना कर सकते हैं और इसके अलावा, किसी भी निरंतर फ़ंक्शन को अनुमानित कर सकते हैं।
  3. स्पाइकिंग न्यूरॉन्स मॉडल, जो नेटवर्क तत्वों के बीच जानकारी पारित करने के लिए "टेम्पोरल कोडिंग" का उपयोग करता है। यह सब कुछ कर सकता है जो पिछले मॉडल करता है, और अक्सर कम न्यूरॉन्स के साथ ऐसा कर सकता है।

मूल रूप से, यहां का विकास मानव मस्तिष्क के काम करने के तरीके के करीब जाना है, और अंतिम मॉडल में सबसे अच्छी निष्ठा है।

अभ्यास

एसएनएन बहुत ही आशाजनक लगते हैं और यहां तक ​​कि इसके ऊपर निर्मित एक स्मारक उत्पाद स्पाइकनेट भी है ("क्या स्पाइकनेट कर सकते हैं" और "क्या स्पाइकनेट अभी तक नहीं कर सकता" के तहत आप उन समस्याओं को देख सकते हैं)।

मैं स्पिकिंग नेटवर्क के साथ विशिष्ट मुद्दों के बारे में नहीं बता सकता - लेकिन सामान्य तौर पर मुझे इस बात का आभास है कि यह मुद्दे उठते हैं क्योंकि लोग चाहते हैं कि SNNs एक मानव मस्तिष्क की तरह अधिक से अधिक काम करें:

  • वे कोड जानकारी को चुनना चाहते हैं - जिसे देरी कोडिंग के माध्यम से किया जा सकता है (अधिक उत्तेजित न्यूरॉन्स अधिक बार और जल्द ही स्पाइक करते हैं ), बाइनरी कोडिंग (सूचना किसी निश्चित समय अंतराल के भीतर स्पाइक्स की संख्या द्वारा दर्शाई जाती है), समय कोडिंग (सूचना अंतर समय अंतराल की बारीकियों का प्रतिलोम है), रैंक ऑर्डर कोडिंग (पहले एक न्यूरॉन द्वारा प्राप्त स्पाइक्स को प्रभाव दिया जाता है और बाद में उन्हें बाधित किया जाता है) और व्हाट्सन।
  • वे हेब्बियन प्लास्टिसिटी का अनुकरण करते हैं जो न्यूरॉन्स के बीच वजन बढ़ाता है जब दोनों न्यूरॉन्स "ऑन" (या दोनों "बंद") एक ही समय में होते हैं।
  • वे स्व-संगठन को लागू करते हैं जहां न्यूरॉन्स का एक समूह अन्य न्यूरॉन्स की प्रतिक्रिया को बाधित करने वाले विजेता न्यूरॉन के साथ प्रतिस्पर्धा करता है। एक स्पाइकिंग न्यूरॉन के साथ विजेता की गणना केवल एकल फायरिंग घटनाओं के आधार पर की जा सकती है।

विकिपीडिया में "पल्स्ड न्यूरल नेटवर्क्स" पुस्तक की एक कड़ी है, जिसमें "पल्स-कोडेड न्यूरल नेटवर्क्स के कार्यान्वयन मुद्दे" सेक्शन है, लेकिन मैं उस पर टिप्पणी करने के लिए पर्याप्त शिक्षित नहीं हूं।

विषय के परिचय के लिए, मैं इस पत्र की सिफारिश करता हूं: स्पंदित तंत्रिका नेटवर्क और उनका अनुप्रयोग ( पीडीएफ )


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मैं मानता हूं कि कोई भी नहीं जानता कि मस्तिष्क कैसे काम करता है, लेकिन 30 या उसके बाद से अच्छे, शारीरिक रूप से सटीक झिल्ली मॉडल रहे हैं। उत्तर में उत्कृष्ट जानकारी, लेकिन जो आपने लिखा है, मुझे लगता है कि चिकित्सकों को हतोत्साहित करने के बजाय उन्हें उपयोग करने के लिए प्रोत्साहित किया जाएगा ।
जोंस्का

हाँ बिल्कुल - वे कर रहे हैं उन मुद्दों से उत्साहित! :)
andreister

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ऐसा लगता है कि सभी तंत्रिका नेटवर्क एल्गोरिदम अपने प्रशिक्षण एल्गोरिदम में कुछ प्रकार के ढाल वंश का उपयोग करते हैं और यहां तक ​​कि गैर एएनएन मॉडल क्रमिक वंश का उपयोग करते हैं। लगता है कि SNNs पर एक अस्थायी फैशन में ढाल वंश को कैसे लागू किया जाए, इसके बारे में कोई सिद्धांत नहीं है। एक संभावना न्यूरोमॉर्फिक कंप्यूटिंग में वृद्धि है जो एसएनएन के अनुरूप जैविक रूप से अधिक यथार्थवादी मॉडल का उपयोग करता है। लेकिन ऐसा लगता है कि न्यूरोमोर्फिक क्षेत्र में आज तक मजबूत मशीन-लर्निंग बेंचमार्क / सफलताएं प्राप्त नहीं हुई हैं, जैसे कि कई मानक एमएल समस्याओं जैसे हस्तलेखन मान्यता, भाषण मान्यता, वस्तु मान्यता, भाषा अनुवाद आदि में प्राप्त निश्चित मानदंड के साथ।


पुन: न्यूरोमोर्फिक कंप्यूटिंग, कुछ इसी तरह का प्रश्न स्व-सीखने के लिए कोई प्रोग्रामिंग मॉडल है न्यूरोमॉर्फिक सिस्टम csese
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