A reservoir computer is a type of dynamical system arranged to do computation. Typically, a reservoir computer is constructed by connecting a large number of nonlinear nodes in a network that includes recurrent connections. In order to achieve accurate results, the reservoir usually contains hundreds to thousands of nodes. This high dimensionality makes it difficult to analyze the reservoir computer using tools from dynamical systems theory. Additionally, the need to create and connect large numbers of nonlinear nodes makes it difficult to design and build analog reservoir computers that can be faster and consume less power than digital reservoir computers. We demonstrate here that a reservoir computer may be divided into two parts; a small set of nonlinear nodes (the reservoir), and a separate set of time-shifted reservoir output signals. The time-shifted output signals serve to increase the rank and memory of the reservoir computer, and the set of nonlinear nodes may create an embedding of the input dynamical system. We use this time-shifting technique to obtain excellent performance from an opto-electronic delay-based reservoir computer with only a small number of virtual nodes. Because only a few nonlinear nodes are required, construction of a reservoir computer becomes much easier, and delay-based reservoir computers can operate at much higher speeds.


翻译:储油层计算机是一种安排进行计算的一种动态系统。 一般来说, 储油层计算机是通过连接网络中包括经常性连接在内的大量非线性节点来建造的。 为了取得准确的结果, 储油层通常包含数百至数千个节点。 这种高维性使得很难使用动态系统理论的工具来分析储油层计算机。 此外, 需要创建和连接大量非线性节点, 使得设计和建造模拟储油层计算机变得比数字储油层计算机更快, 耗电较少。 我们在这里表明, 储油层计算机可以分为两部分; 一组小型的非线性节点( 储油层), 以及一套单独的时间性移动储油层输出信号。 时间变动输出信号有助于增加储油层计算机的级别和记忆力, 非线性节点组合可能会造成输入动态系统的嵌入。 我们使用这种时间变技术来从基于Opto- 电子延迟的储油层计算机中获得极好的性能。 因为只有少量的虚拟节点, 只有少数个非线性节点, 只有几个非线性节点的节点, 能够更方便地建造更快速的储油库。

0
下载
关闭预览

相关内容

专知会员服务
38+阅读 · 2020年9月6日
神经常微分方程教程,50页ppt,A brief tutorial on Neural ODEs
专知会员服务
70+阅读 · 2020年8月2日
Linux导论,Introduction to Linux,96页ppt
专知会员服务
76+阅读 · 2020年7月26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
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium9
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年12月17日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium8
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月16日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium7
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月15日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium5
中国图象图形学学会CSIG
1+阅读 · 2021年11月11日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium4
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月10日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium3
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月9日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium2
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月8日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium1
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月3日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Industry Talk1
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年7月28日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2016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 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014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 · 2010年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2022年6月24日
Arxiv
20+阅读 · 2021年9月22日
VIP会员
相关VIP内容
相关资讯
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium9
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年12月17日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium8
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月16日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium7
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月15日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium5
中国图象图形学学会CSIG
1+阅读 · 2021年11月11日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium4
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月10日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium3
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月9日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium2
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月8日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium1
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月3日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Industry Talk1
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年7月28日
相关基金
国家自然科学基金
1+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2016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 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014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 · 2010年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员