Several variants of the Long Short-Term Memory (LSTM) architecture for recurrent neural networks have been proposed since its inception in 1995. In recent years, these networks have become the state-of-the-art models for a variety of machine learning problems. This has led to a renewed interest in understanding the role and utility of various computational components of typical LSTM variants. In this paper, we present the first large-scale analysis of eight LSTM variants on three representative tasks: speech recognition, handwriting recognition, and polyphonic music modeling. The hyperparameters of all LSTM variants for each task were optimized separately using random search, and their importance was assessed using the powerful fANOVA framework. In total, we summarize the results of 5400 experimental runs ($\approx 15$ years of CPU time), which makes our study the largest of its kind on LSTM networks. Our results show that none of the variants can improve upon the standard LSTM architecture significantly, and demonstrate the forget gate and the output activation function to be its most critical components. We further observe that the studied hyperparameters are virtually independent and derive guidelines for their efficient adjustment.


翻译:长期短期内存(LSTM)结构自1995年建立以来,就为经常性神经网络提出了若干变体。近年来,这些网络已成为各种机器学习问题的最新模型,这使人们重新关注理解典型LSTM变体的各种计算组成部分的作用和效用。在本文件中,我们介绍了对八个LSTM变体的首次大规模分析,这三项具有代表性的任务有:语音识别、笔迹识别和多声音乐模型。每个任务的所有LSTM变体的超参数都分别使用随机搜索加以优化,并且利用强大的FANOVA框架评估其重要性。我们还注意到,所研究的5400个实验运行的结果(15年的CPU时间)使我们的研究成为LSTM网络中最大的一类。我们的结果显示,没有一个变体能够大大改进标准的LSTM结构,并显示遗忘门和产出激活功能是其最关键的组成部分。我们还注意到,所研究的超频谱仪几乎是独立的,并提出了对其有效调整的指导方针。

0
下载
关闭预览

相关内容

长短期记忆网络(LSTM)是一种用于深度学习领域的人工回归神经网络(RNN)结构。与标准的前馈神经网络不同,LSTM具有反馈连接。它不仅可以处理单个数据点(如图像),还可以处理整个数据序列(如语音或视频)。例如,LSTM适用于未分段、连接的手写识别、语音识别、网络流量或IDSs(入侵检测系统)中的异常检测等任务。
【新书】深度学习搜索,Deep Learning for Search,附327页pdf
专知会员服务
204+阅读 · 2020年1月13日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
58+阅读 · 2019年10月17日
《DeepGCNs: Making GCNs Go as Deep as CNNs》
专知会员服务
30+阅读 · 2019年10月17日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
151+阅读 · 2019年10月12日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
174+阅读 · 2019年10月11日
2019年机器学习框架回顾
专知会员服务
35+阅读 · 2019年10月11日
MIT新书《强化学习与最优控制》
专知会员服务
275+阅读 · 2019年10月9日
强化学习三篇论文 避免遗忘等
CreateAMind
19+阅读 · 2019年5月24日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
16+阅读 · 2018年12月24日
LibRec 精选:基于LSTM的序列推荐实现(PyTorch)
LibRec智能推荐
50+阅读 · 2018年8月27日
Hierarchical Imitation - Reinforcement Learning
CreateAMind
19+阅读 · 2018年5月25日
Adversarial Variational Bayes: Unifying VAE and GAN 代码
CreateAMind
7+阅读 · 2017年10月4日
【推荐】用Tensorflow理解LSTM
机器学习研究会
36+阅读 · 2017年9月11日
【推荐】RNN/LSTM时序预测
机器学习研究会
25+阅读 · 2017年9月8日
【推荐】(Keras)LSTM多元时序预测教程
机器学习研究会
24+阅读 · 2017年8月14日
强化学习 cartpole_a3c
CreateAMind
9+阅读 · 2017年7月21日
Risk-Aware Active Inverse Reinforcement Learning
Arxiv
7+阅读 · 2019年1月8日
Hierarchical Deep Multiagent Reinforcement Learning
Arxiv
8+阅读 · 2018年9月25日
Image Captioning based on Deep Reinforcement Learning
Arxiv
12+阅读 · 2018年9月5日
Arxiv
5+阅读 · 2018年1月16日
VIP会员
相关VIP内容
【新书】深度学习搜索,Deep Learning for Search,附327页pdf
专知会员服务
204+阅读 · 2020年1月13日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
58+阅读 · 2019年10月17日
《DeepGCNs: Making GCNs Go as Deep as CNNs》
专知会员服务
30+阅读 · 2019年10月17日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
151+阅读 · 2019年10月12日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
174+阅读 · 2019年10月11日
2019年机器学习框架回顾
专知会员服务
35+阅读 · 2019年10月11日
MIT新书《强化学习与最优控制》
专知会员服务
275+阅读 · 2019年10月9日
相关资讯
强化学习三篇论文 避免遗忘等
CreateAMind
19+阅读 · 2019年5月24日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
16+阅读 · 2018年12月24日
LibRec 精选:基于LSTM的序列推荐实现(PyTorch)
LibRec智能推荐
50+阅读 · 2018年8月27日
Hierarchical Imitation - Reinforcement Learning
CreateAMind
19+阅读 · 2018年5月25日
Adversarial Variational Bayes: Unifying VAE and GAN 代码
CreateAMind
7+阅读 · 2017年10月4日
【推荐】用Tensorflow理解LSTM
机器学习研究会
36+阅读 · 2017年9月11日
【推荐】RNN/LSTM时序预测
机器学习研究会
25+阅读 · 2017年9月8日
【推荐】(Keras)LSTM多元时序预测教程
机器学习研究会
24+阅读 · 2017年8月14日
强化学习 cartpole_a3c
CreateAMind
9+阅读 · 2017年7月21日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员