Reservoir computing is a machine learning paradigm that uses a structure called a reservoir, which has nonlinearities and short-term memory. In recent years, reservoir computing has expanded to new functions such as the autonomous generation of chaotic time series, as well as time series prediction and classification. Furthermore, novel possibilities have been demonstrated, such as inferring the existence of previously unseen attractors. Sampling, in contrast, has a strong influence on such functions. Sampling is indispensable in a physical reservoir computer that uses an existing physical system as a reservoir because the use of an external digital system for the data input is usually inevitable. This study analyzes the effect of sampling on the ability of reservoir computing to autonomously regenerate chaotic time series. We found, as expected, that excessively coarse sampling degrades the system performance, but also that excessively dense sampling is unsuitable. Based on quantitative indicators that capture the local and global characteristics of attractors, we identify a suitable window of the sampling frequency and discuss its underlying mechanisms.


翻译:储量计算是一种机器学习模式,它使用一种称为储油层的结构,这种结构具有非线性和短期内存。近年来,储油层计算已扩大到新的功能,例如自动生成混乱的时间序列,以及时间序列的预测和分类。此外,还展示了新的可能性,例如推断存在先前看不见的吸引者。相比之下,抽样对这种功能具有强烈影响。在使用现有物理系统作为储油层的物理储油层计算机中,取样是不可或缺的,因为使用外部数字系统输入数据通常是不可避免的。本研究分析了取样对储油层计算能力的影响,以便自动再生混乱的时间序列。我们发现,如预期的那样,过度粗糙的取样会降低系统性能,但也发现过分密集的取样不合适。根据能捕捉吸引者的地方和全球特性的数量指标,我们找出取样频率的适当窗口,并讨论其基本机制。

0
下载
关闭预览

相关内容

100+篇《自监督学习(Self-Supervised Learning)》论文最新合集
专知会员服务
164+阅读 · 2020年3月18日
机器学习入门的经验与建议
专知会员服务
92+阅读 · 2019年10月10日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
28+阅读 · 2019年5月18日
深度自进化聚类:Deep Self-Evolution Clustering
我爱读PAMI
15+阅读 · 2019年4月13日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
17+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
42+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
17+阅读 · 2018年12月24日
LibRec 精选:推荐系统的论文与源码
LibRec智能推荐
14+阅读 · 2018年11月29日
【推荐】ResNet, AlexNet, VGG, Inception:各种卷积网络架构的理解
机器学习研究会
20+阅读 · 2017年12月17日
Capsule Networks解析
机器学习研究会
11+阅读 · 2017年11月12日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
Arxiv
19+阅读 · 2022年7月29日
Arxiv
35+阅读 · 2021年8月2日
Memory-Gated Recurrent Networks
Arxiv
12+阅读 · 2020年12月24日
Arxiv
14+阅读 · 2020年12月17日
VIP会员
相关资讯
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
28+阅读 · 2019年5月18日
深度自进化聚类:Deep Self-Evolution Clustering
我爱读PAMI
15+阅读 · 2019年4月13日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
17+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
42+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
17+阅读 · 2018年12月24日
LibRec 精选:推荐系统的论文与源码
LibRec智能推荐
14+阅读 · 2018年11月29日
【推荐】ResNet, AlexNet, VGG, Inception:各种卷积网络架构的理解
机器学习研究会
20+阅读 · 2017年12月17日
Capsule Networks解析
机器学习研究会
11+阅读 · 2017年11月12日
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员