In this paper, we showed that adding within-layer recurrent connections to feed-forward neural network models could improve the performance of neural response prediction in early visual areas by up to 11 percent across different data sets and over tens of thousands of model configurations. To understand why recurrent models perform better, we propose that recurrent computation can be conceptualized as an ensemble of multiple feed-forward pathways of different lengths with shared parameters. By reformulating a recurrent model as a multi-path model and analyzing the recurrent model through its multi-path ensemble, we found that the recurrent model outperformed the corresponding feed-forward one due to the former's compact and implicit multi-path ensemble that allows approximating the complex function underlying recurrent biological circuits with efficiency. In addition, we found that the performance differences among recurrent models were highly correlated with the differences in their multi-path ensembles in terms of path lengths and path diversity; a balance of paths of different lengths in the ensemble was necessary for the model to achieve the best performance. Our studies shed light on the computational rationales and advantages of recurrent circuits for neural modeling and machine learning tasks in general.


翻译:在本文中,我们显示,在向导神经网络模型中增加层内重复连接,可以提高早期视觉地区神经反应预测的性能,在不同数据集和数万个模型配置中达到11%以上。为了理解为什么重复模型表现更好,我们提议,经常性计算可以概念化为不同长度和共享参数的多个向导路径的组合体。通过重塑一个作为多路模式的经常性模型,并通过多路共通物分析经常性模型,我们发现,由于前者的紧凑和隐含多路共通元素,使得经常生物电路的复杂功能能够以效率接近。此外,我们发现,经常性模型的性能差异与其在路径长度和路径多样性方面的多路方组合差异高度相关;通过多路共通模式中不同长度的路径平衡对于实现最佳性能是必要的。我们的研究揭示了模型的计算原理和经常电路的优势。

0
下载
关闭预览

相关内容

ACM/IEEE第23届模型驱动工程语言和系统国际会议,是模型驱动软件和系统工程的首要会议系列,由ACM-SIGSOFT和IEEE-TCSE支持组织。自1998年以来,模型涵盖了建模的各个方面,从语言和方法到工具和应用程序。模特的参加者来自不同的背景,包括研究人员、学者、工程师和工业专业人士。MODELS 2019是一个论坛,参与者可以围绕建模和模型驱动的软件和系统交流前沿研究成果和创新实践经验。今年的版本将为建模社区提供进一步推进建模基础的机会,并在网络物理系统、嵌入式系统、社会技术系统、云计算、大数据、机器学习、安全、开源等新兴领域提出建模的创新应用以及可持续性。 官网链接:http://www.modelsconference.org/
Linux导论,Introduction to Linux,96页ppt
专知会员服务
75+阅读 · 2020年7月26日
【ICLR 2019】双曲注意力网络,Hyperbolic  Attention Network
专知会员服务
82+阅读 · 2020年6月21日
深度强化学习策略梯度教程,53页ppt
专知会员服务
176+阅读 · 2020年2月1日
《DeepGCNs: Making GCNs Go as Deep as CNNs》
专知会员服务
30+阅读 · 2019年10月17日
机器学习入门的经验与建议
专知会员服务
90+阅读 · 2019年10月10日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
39+阅读 · 2019年10月9日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
25+阅读 · 2019年5月18日
无监督元学习表示学习
CreateAMind
25+阅读 · 2019年1月4日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
41+阅读 · 2019年1月3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
已删除
将门创投
4+阅读 · 2018年11月20日
Arxiv
3+阅读 · 2018年10月25日
VIP会员
相关资讯
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
25+阅读 · 2019年5月18日
无监督元学习表示学习
CreateAMind
25+阅读 · 2019年1月4日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
41+阅读 · 2019年1月3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
已删除
将门创投
4+阅读 · 2018年11月20日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员