Neural networks adapt very well to distributed and continuous representations, but struggle to learn and generalize from small amounts of data. Symbolic systems commonly achieve data efficient generalization by exploiting modularity to benefit from local and discrete features of a representation. These features allow symbolic programs to be improved one module at a time and to experience combinatorial growth in the values they can successfully process. However, it is difficult to design components that can be used to form symbolic abstractions and which are highly-overparametrized like neural networks, as the adjustment of parameters makes the semantics of modules unstable. I present Graph-based Symbolically Synthesized Neural Networks (G-SSNNs), a form of neural network whose topology and parameters are informed by the output of a symbolic program. I demonstrate that by developing symbolic abstractions at a population level, and applying gradient-based optimization to such neural models at an individual level, I can elicit reliable patterns of improved generalization with small quantities of data known to contain local and discrete features. The paradigm embodied by G-SSNNs offers a route towards the communal development of compact and composable abstractions which can be flexibly repurposed for a variety of tasks and high-dimensional media. In future work, I hope to pursue these benefits by exploring more ambitious G-SSNN designs based on more complex classes of symbolic programs. The code and data associated with the reported results are publicly available at https://github.com/shlomenu/symbolically_synthesized_networks .


翻译:符号系统通常通过利用模块化模块化,从局部和离散的表示特征中受益,从而实现数据高效的概括化。这些特征使得象征性程序能够一次改进一个模块,并体验到它们能够成功处理的数值的组合式增长。然而,很难设计能够用来形成象征性抽象抽象和高度超常的神经网络的组件,这些组件与神经网络一样,高度超常化,因为参数的调整使模块的语义不稳定。我介绍了基于图表的模拟性同步神经网络(G-SSNNN),这是一种神经网络的形式,其表象学和参数通过象征性程序的产出而得到信息。我表明,通过在人口层面开发象征性的抽象抽象模型,并在个人层面对此类神经模型进行基于梯度的优化,我能够利用已知的少量包含本地和离散特性的数据来得出改进的通用模式。G-SSNNNP的范式是通往常规和可雕塑性媒体网络(G-S-S-S-commilable commal commal netal ) 社区发展的路径,其表象学和可更灵活地将G-sal-holdal-dal-dal-hal-hal-dal-dal-dal-dal-dal-dal-holversversalalalalalalalalal maismaldal lavesmal laves</s>

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神经网络(Neural Networks)是世界上三个最古老的神经建模学会的档案期刊:国际神经网络学会(INNS)、欧洲神经网络学会(ENNS)和日本神经网络学会(JNNS)。神经网络提供了一个论坛,以发展和培育一个国际社会的学者和实践者感兴趣的所有方面的神经网络和相关方法的计算智能。神经网络欢迎高质量论文的提交,有助于全面的神经网络研究,从行为和大脑建模,学习算法,通过数学和计算分析,系统的工程和技术应用,大量使用神经网络的概念和技术。这一独特而广泛的范围促进了生物和技术研究之间的思想交流,并有助于促进对生物启发的计算智能感兴趣的跨学科社区的发展。因此,神经网络编委会代表的专家领域包括心理学,神经生物学,计算机科学,工程,数学,物理。该杂志发表文章、信件和评论以及给编辑的信件、社论、时事、软件调查和专利信息。文章发表在五个部分之一:认知科学,神经科学,学习系统,数学和计算分析、工程和应用。 官网地址:http://dblp.uni-trier.de/db/journals/nn/
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