Traditional recurrent neural networks (RNNs) have a fixed, finite number of memory cells. In theory (assuming bounded range and precision), this limits their formal language recognition power to regular languages, and in practice, RNNs have been shown to be unable to learn many context-free languages (CFLs). In order to expand the class of languages RNNs recognize, prior work has augmented RNNs with a nondeterministic stack data structure, putting them on par with pushdown automata and increasing their language recognition power to CFLs. Nondeterminism is needed for recognizing all CFLs (not just deterministic CFLs), but in this paper, we show that nondeterminism and the neural controller interact to produce two more unexpected abilities. First, the nondeterministic stack RNN can recognize not only CFLs, but also many non-context-free languages. Second, it can recognize languages with much larger alphabet sizes than one might expect given the size of its stack alphabet. Finally, to increase the information capacity in the stack and allow it to solve more complicated tasks with large alphabet sizes, we propose a new version of the nondeterministic stack that simulates stacks of vectors rather than discrete symbols. We demonstrate perplexity improvements with this new model on the Penn Treebank language modeling benchmark.


翻译:传统的经常性神经网络(RNN)具有固定的、有限的记忆细胞数量。理论上(假设有约束的射程和精确度),这限制了他们正式的语言识别能力,实际上,RNN无法学习多种无背景语言(CFLs ) 。为了扩大语言类别,先前的工作增加了RNN(RNNs),使其具有非确定性的堆叠数据结构,使其与推压自动数据相对应,并提高其对CFLs的语言识别能力。在理论上(假设有约束的射程和精确度),这限制了他们正式的语言识别能力。在理论上(假设有约束性的CFLs),这限制了他们正式的语言识别能力,但实际上,RNNNN(Cs)无法学习多种无背景语言(CFLs ) 。 首先,非确定性堆叠不仅可以识别CFLS,而且许多非确定性的堆叠数据结构。 其次,它可以识别比人们预期的堆叠字母规模大得多的语言模式。最后,是为了增加堆叠的信息能力,并允许它用大型的、不确定性 CFLFLO控制器操作的更复杂的任务,我们提议用新版本的硬式的硬式的纸式的硬体的硬体模型展示。

0
下载
关闭预览

相关内容

Alphabet is mostly a collection of companies. This newer Google is a bit slimmed down, with the companies that are pretty far afield of our main internet products contained in Alphabet instead.
abc.xyz/
【干货书】真实机器学习,264页pdf,Real-World Machine Learning
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
174+阅读 · 2019年10月11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
ACM MM 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
5+阅读 · 2022年3月29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 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】Latest News & Announcements of the Plenary Talk1
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月1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
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22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
16+阅读 · 2018年12月24日
【推荐】RNN/LSTM时序预测
机器学习研究会
25+阅读 · 2017年9月8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 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
3+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
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
Generalized Out-of-Distribution Detection: A Survey
Arxiv
15+阅读 · 2021年10月21日
Memory-Gated Recurrent Networks
Arxiv
12+阅读 · 2020年12月24日
Arxiv
19+阅读 · 2018年10月25日
VIP会员
相关资讯
ACM MM 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
5+阅读 · 2022年3月29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 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】Latest News & Announcements of the Plenary Talk1
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月1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
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22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
16+阅读 · 2018年12月24日
【推荐】RNN/LSTM时序预测
机器学习研究会
25+阅读 · 2017年9月8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 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
3+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
0+阅读 · 2009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