Mașină cu stare lichidă - Liquid state machine
O mașină cu stare lichidă ( LSM ) este un tip de computer de rezervor care folosește o rețea neuronală spiking . Un LSM constă dintr-o mare colecție de unități (numite noduri sau neuroni ). Fiecare nod primește intrări variabile în timp de la surse externe ( intrările ), precum și de la alte noduri. Nodurile sunt conectate la întâmplare între ele. Recurente natura conexiunilor transformă timpul variind de intrare într - un model de -spațio temporal de activări în nodurile rețelei. Modelele spațio-temporale de activare sunt citite de unități liniare discriminante .
Supa de noduri conectate recurent va sfârși prin a calcula o mare varietate de funcții neliniare pe intrare. Având în vedere o varietate suficient de mare de astfel de funcții neliniare, teoretic este posibil să se obțină combinații liniare (folosind unitățile citite) pentru a efectua orice operație matematică este necesară pentru a efectua o anumită sarcină, cum ar fi recunoașterea vorbirii sau viziunea computerizată .
Cuvântul lichid din nume provine din analogia trasată cu aruncarea unei pietre într-un corp de apă liniștit sau alt lichid. Piatra care cade va genera valuri în lichid. Intrarea (mișcarea pietrei care cade) a fost convertită într-un model spațio-temporal de deplasare a lichidului (ondulații).
LSM-urile au fost prezentate ca o modalitate de a explica funcționarea creierului . LSM-urile sunt considerate a fi o îmbunătățire față de teoria rețelelor neuronale artificiale, deoarece:
- Circuitele nu sunt codificate greu pentru a efectua o sarcină specifică.
- Intrările de timp continue sunt tratate „natural”.
- Calculele pe diferite scale de timp se pot face folosind aceeași rețea.
- Aceeași rețea poate efectua mai multe calcule.
Criticile aduse LSM-urilor utilizate în neuroștiința de calcul sunt că
- LSM-urile nu explică de fapt cum funcționează creierul. În cel mai bun caz, pot replica unele părți ale funcționalității creierului.
- Nu există o modalitate garantată de a diseca o rețea de lucru și de a afla cum sau ce calcule sunt efectuate.
- Foarte puțin control asupra procesului.
Apropierea funcției universale
Dacă un rezervor are memorie de estompare și separabilitate de intrare , cu ajutorul unei citiri, se poate dovedi că mașina în stare lichidă este un aproximator de funcții universale folosind teorema Stone – Weierstrass .
Vezi si
- Rețea de stare ecou : concept similar în rețeaua neuronală recurentă
- Calculul rezervorului : cadrul conceptual
- Harta auto-organizatoare
Biblioteci
- LiquidC #: Implementarea unui aparat de stare lichidă topologic robust cu un detector de rețea neuronală [1]
Referințe
- Maass, Wolfgang; Natschläger, Thomas; Markram, Henry (noiembrie 2002), „Calcul în timp real fără stări stabile: un nou cadru pentru calculul neuronal bazat pe perturbații” (PDF) , Neural Comput , 14 (11): 2531–60, CiteSeerX 10.1.1.183.2874 , doi : 10.1162 / 089976602760407955 , PMID 12433288 , S2CID 1045112 , arhivat din original la 22 februarie 2012.CS1 maint: URL inadecvat ( link )
- Wolfgang Maass; Thomas Natschläger; Henry Markram (2004), „Modele computaționale pentru microcircuite corticale generice” (PDF) , În Neuroștiința Computațională: O abordare cuprinzătoare, Cap 18 , 18 : 575-605
