Recent studies have shown that convolutional neural networks (CNNs) are not the only feasible solution for image classification. Furthermore, weight sharing and backpropagation used in CNNs do not correspond to the mechanisms present in the primate visual system. To propose a more biologically plausible solution, we designed a locally connected spiking neural network (SNN) trained using spike-timing-dependent plasticity (STDP) and its reward-modulated variant (R-STDP) learning rules. The use of spiking neurons and local connections along with reinforcement learning (RL) led us to the nomenclature BioLCNet for our proposed architecture. Our network consists of a rate-coded input layer followed by a locally connected hidden layer and a decoding output layer. A spike population-based voting scheme is adopted for decoding in the output layer. We used the MNIST dataset to obtain image classification accuracy and to assess the robustness of our rewarding system to varying target responses.


翻译:最近的研究显示,革命性神经网络并不是图像分类的唯一可行解决办法。此外,CNN使用的重量共享和背面插图与灵长类视觉系统中的机制不符。为了提出更符合生物学的解决方案,我们设计了一个本地连接的喷射神经网络(SNN),该网络使用悬浮刺激依赖性塑料(STDP)及其奖励调制变异学习规则来进行训练。使用神经神经元和本地连接以及强化学习(RL),导致我们在拟议架构中使用BioLCNet的术语。我们的网络由一个速记输入层组成,然后有一个本地连接的隐藏层和一个解码输出层。在产出层解码时采用了基于人口的快速投票办法。我们使用MNIST数据集来获取图像分类准确性,并评估我们奖励系统的强性,以不同的目标回应。

0
下载
关闭预览

相关内容

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/
专知会员服务
26+阅读 · 2021年5月9日
【IJCAJ 2020】多通道神经网络 Multi-Channel Graph Neural Networks
专知会员服务
25+阅读 · 2020年7月19日
商业数据分析,39页ppt
专知会员服务
159+阅读 · 2020年6月2日
Fariz Darari简明《博弈论Game Theory》介绍,35页ppt
专知会员服务
109+阅读 · 2020年5月15日
深度强化学习策略梯度教程,53页ppt
专知会员服务
178+阅读 · 2020年2月1日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
57+阅读 · 2019年10月17日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
24+阅读 · 2019年5月22日
LibRec 精选:基于参数共享的CNN-RNN混合模型
LibRec智能推荐
6+阅读 · 2019年3月7日
carla 学习笔记
CreateAMind
9+阅读 · 2018年2月7日
carla无人驾驶模拟中文项目 carla_simulator_Chinese
CreateAMind
3+阅读 · 2018年1月30日
推荐|Andrew Ng计算机视觉教程总结
全球人工智能
3+阅读 · 2017年11月23日
Capsule Networks解析
机器学习研究会
11+阅读 · 2017年11月12日
可解释的CNN
CreateAMind
17+阅读 · 2017年10月5日
【推荐】TensorFlow手把手CNN实践指南
机器学习研究会
5+阅读 · 2017年8月17日
Arxiv
19+阅读 · 2020年7月13日
Geometric Graph Convolutional Neural Networks
Arxiv
10+阅读 · 2019年9月11日
Neural Speech Synthesis with Transformer Network
Arxiv
5+阅读 · 2019年1月30日
Arxiv
10+阅读 · 2018年2月4日
VIP会员
相关资讯
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
24+阅读 · 2019年5月22日
LibRec 精选:基于参数共享的CNN-RNN混合模型
LibRec智能推荐
6+阅读 · 2019年3月7日
carla 学习笔记
CreateAMind
9+阅读 · 2018年2月7日
carla无人驾驶模拟中文项目 carla_simulator_Chinese
CreateAMind
3+阅读 · 2018年1月30日
推荐|Andrew Ng计算机视觉教程总结
全球人工智能
3+阅读 · 2017年11月23日
Capsule Networks解析
机器学习研究会
11+阅读 · 2017年11月12日
可解释的CNN
CreateAMind
17+阅读 · 2017年10月5日
【推荐】TensorFlow手把手CNN实践指南
机器学习研究会
5+阅读 · 2017年8月17日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员