给定输入数据(表示为由其特征响应定义的 d 维空间中的点的集合(在此示例中为 2D),通过将整个训练集发送到树中并优化分割节点的参数来优化所选的能量函数,从而训练决策树。
众所周知,大脑中的可塑性电路通过突触整合和突触强度局部调节机制受到突触权重分布的影响。然而,迄今为止设计的大多数人工神经网络训练算法都忽略了刺激依赖性可塑性与局部学习信号之间的复杂相互作用。在这里,我们提出了一种新型的生物启发式人工神经网络和脉冲神经网络优化器,它结合了皮质树突中观察到的突触可塑性的关键原理:GRAPES(调整误差信号传播的组责任)。GRAPES 在网络的每个节点上实施依赖于权重分布的误差信号调制。我们表明,这种生物启发式机制可以显著提高具有前馈、卷积和循环架构的人工神经网络和脉冲神经网络的性能,它可以减轻灾难性遗忘,并且最适合专用硬件实现。总的来说,我们的工作表明,将神经生理学见解与机器智能相结合是提高神经网络性能的关键。
级联的 CMOS 突触芯片包含一个 32x32 (1024) 个可编程突触的交叉阵列,已被制造为用于完全并行实现神经网络的“构建块”。突触基于混合数模设计,该设计利用片上 7 位数据锁存器来存储量化权重,并利用两象限乘法 DAC 来计算加权输出。突触具有 6 位分辨率,传输特性具有出色的单调性和一致性。已制造了一个包含四个突触芯片的 64 神经元硬件,用于研究反馈网络在优化问题解决中的性能。在本研究中,已在硬件中实现了 7x7 一对一分配网络和 Hop field-Tank 8 城市旅行商问题网络。已证明该网络能够实时获得最佳或接近最佳的解决方案。
轴突是一种较细的,类似电缆的投影,可以延长数十万,数百甚至数万som的直径的倍数。轴突主要将神经信号远离躯体,并将某些类型的信息带回到其中。许多神经元只有一个轴突,但是这种轴突可能(通常都会)在广泛的分支下,从而可以与许多目标细胞进行通信。从躯体出现的轴突部分称为轴突小丘。除了是解剖结构外,轴突小丘还具有最大的电压依赖性钠通道密度。这使其成为神经元和轴突的尖峰启动区的最容易激发部分。用电生理术语,它具有最负阈值的潜力。
1 机器人、人工智能与实时系统,慕尼黑工业大学信息学院,德国慕尼黑,2 于利希超级计算中心 (JSC) 神经科学模拟与数据实验室,高级模拟研究所,JARA,于利希研究中心有限公司,德国于利希,3 瑞士国家超级计算中心 (CSCS),苏黎世联邦理工学院,瑞士卢加诺,4 神经计算单元,冲绳科学技术研究生院,日本冲绳,5 机器人与人工智能卓越系,生物机器人研究所,Scuola Superiore Sant'Anna,意大利蓬泰代拉,6 计算机架构与技术系,格拉纳达大学信息与通信技术研究中心,西班牙格拉纳达,7 图像处理研究团队,日本理化学研究所先进光子学中心,和光,8 计算工程应用单元,信息系统与网络安全总部,理化学研究所,日本和光市、9 日本东京电气通信大学信息与工程研究生院、10 德国于利希研究中心、神经科学与医学研究所 (INM-6)、高级模拟研究所 (IAS-6)、JARA BRAIN 研究所 I、11 德国亚琛工业大学计算机科学 3-软件工程、12 日本神户理化学研究所计算科学中心
● 也称为“传递函数” - 计算加权和,并决定是否“激发”神经元。 ● 最常见的例子 - 阶跃函数。 ● 非线性激活函数有助于解决复杂问题
● 算法决策缺乏透明度 ● 不法分子利用人工智能做坏事 ● 人工智能系统容易被篡改和出现数据安全问题 ● 系统容易受到偏见 ● 法律跟不上技术的发展 ● 我如何真正信任这些系统?
本文介绍了目前在 5G 和 B5G 网络中研究和利用的人工智能 (AI) 和机器学习 (ML) 的主要相关机制。该研究解释了 AI/ML 在电信行业的各种应用。介绍了一类神经网络,一般来说,它们是非线性统计数据建模和决策工具。它们通常用于对系统的输入和输出参数之间的复杂关系进行建模或在数据中查找模式。前馈神经网络、深度神经网络、循环神经网络和卷积神经网络属于这一类。强化学习关注智能代理必须如何采取行动才能最大化集体奖励,例如改善系统的属性。深度强化学习结合了深度神经网络,具有可以对非结构化数据进行操作的优势。提出了混合解决方案,例如组合分析和机器学习建模以及专家知识辅助机器学习。最后,介绍了其他具体方法,例如生成对抗网络 (GAN) 和无监督学习和聚类。