The Hopfield model has a long-standing tradition in statistical physics, being one of the few neural networks for which a theory is available. Extending the theory of Hopfield models for correlated data could help understand the success of deep neural networks, for instance describing how they extract features from data. Motivated by this, we propose and investigate a generalized Hopfield model that we name Hidden-Manifold Hopfield Model: we generate the couplings from $P=\alpha N$ examples with the Hebb rule using a non-linear transformation of $D=\alpha_D N$ random vectors that we call factors, with $N$ the number of neurons. Using the replica method, we obtain a phase diagram for the model that shows a phase transition where the factors hidden in the examples become attractors of the dynamics; this phase exists above a critical value of $\alpha$ and below a critical value of $\alpha_D$. We call this behaviour learning transition.


翻译:Hopfield模型在统计物理学中有着悠久的传统,是少数可以提供理论的神经网络之一。将Hopfield模型的理论扩展至相关数据,有助于理解深度神经网络的成功,例如描述它们如何从数据中提取特征。出于这个目的,我们提出并研究了一个名为隐空间Hopfield模型的广义Hopfield模型:利用称为因子的$D=\alpha_D N$个随机向量的非线性变换从$P=\alpha N$个示例中使用Hebb规则生成耦合,其中$N$是神经元数量。利用副本方法,我们获得了该模型的相图,在该相图中,隐含在示例中的因子成为了动力学的吸引子,此时存在一个相,该相转变的临界值在$\alpha$的一个临界值以上,在$\alpha_D$的一个临界值以下。我们称这种行为为学习转变。

0
下载
关闭预览

相关内容

数据科学导论,54页ppt,Introduction to Data Science
专知会员服务
41+阅读 · 2020年7月27日
【干货书】真实机器学习,264页pdf,Real-World Machine Learning
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
【哈佛大学商学院课程Fall 2019】机器学习可解释性
专知会员服务
103+阅读 · 2019年10月9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
强化学习三篇论文 避免遗忘等
CreateAMind
19+阅读 · 2019年5月24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
大数据 | 顶级SCI期刊专刊/国际会议信息7条
Call4Papers
10+阅读 · 2018年12月29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
vae 相关论文 表示学习 1
CreateAMind
12+阅读 · 2018年9月6日
【推荐】免费书(草稿):数据科学的数学基础
机器学习研究会
20+阅读 · 2017年10月1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
1+阅读 · 2014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 · 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
Arxiv
0+阅读 · 2023年5月17日
VIP会员
相关资讯
强化学习三篇论文 避免遗忘等
CreateAMind
19+阅读 · 2019年5月24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
大数据 | 顶级SCI期刊专刊/国际会议信息7条
Call4Papers
10+阅读 · 2018年12月29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
vae 相关论文 表示学习 1
CreateAMind
12+阅读 · 2018年9月6日
【推荐】免费书(草稿):数据科学的数学基础
机器学习研究会
20+阅读 · 2017年10月1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
1+阅读 · 2014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 · 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
Top
微信扫码咨询专知VIP会员