During the last years, there has been a lot of interest in achieving some kind of complex reasoning using deep neural networks. To do that, models like Memory Networks (MemNNs) have combined external memory storages and attention mechanisms. These architectures, however, lack of more complex reasoning mechanisms that could allow, for instance, relational reasoning. Relation Networks (RNs), on the other hand, have shown outstanding results in relational reasoning tasks. Unfortunately, their computational cost grows quadratically with the number of memories, something prohibitive for larger problems. To solve these issues, we introduce the Working Memory Network, a MemNN architecture with a novel working memory storage and reasoning module. Our model retains the relational reasoning abilities of the RN while reducing its computational complexity from quadratic to linear. We tested our model on the text QA dataset bAbI and the visual QA dataset NLVR. In the jointly trained bAbI-10k, we set a new state-of-the-art, achieving a mean error of less than 0.5%. Moreover, a simple ensemble of two of our models solves all 20 tasks in the joint version of the benchmark.


翻译:在过去几年里,人们对于利用深层神经网络实现某种复杂的推理非常感兴趣,为此,记忆网络(MemNNs)等模型结合了外部记忆存储和关注机制。然而,这些结构缺乏更复杂的推理机制,因此,例如,关系推理机制。另一方面,关系网络(RNs)在关系推理任务方面显示出突出的结果。不幸的是,它们的计算成本随着记忆数量而四倍增长,对于更大的问题来说是令人望而却步。为了解决这些问题,我们引入了工作记忆网络,这是MemNN(MemN)结构,有一个创新的工作记忆存储和推理模块。我们的模型保留了RN的关系推理能力,同时将其计算复杂性从四边形降低到线形。我们用文本QA数据集bAbI和视觉QA数据集NLVR测试了我们的模型模型。在经过联合培训的bI-10k中,我们设置了一个新的状态,即实现低于0.5 %的平均错误。此外,我们的两个模型共同解决了两个版本的基准。

5
下载
关闭预览

相关内容

因果图,Causal Graphs,52页ppt
专知会员服务
246+阅读 · 2020年4月19日
神经网络的拓扑结构,TOPOLOGY OF DEEP NEURAL NETWORKS
专知会员服务
31+阅读 · 2020年4月15日
【ICLR2020-】基于记忆的图网络,MEMORY-BASED GRAPH NETWORKS
专知会员服务
108+阅读 · 2020年2月22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
内涵网络嵌入:Content-rich Network Embedding
我爱读PAMI
4+阅读 · 2019年11月5日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月18日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2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
Hierarchical Imitation - Reinforcement Learning
CreateAMind
19+阅读 · 2018年5月25日
Capsule Networks解析
机器学习研究会
11+阅读 · 2017年11月12日
Neural Module Networks for Reasoning over Text
Arxiv
9+阅读 · 2019年12月10日
Relational recurrent neural networks
Arxiv
8+阅读 · 2018年6月28日
VIP会员
相关资讯
内涵网络嵌入:Content-rich Network Embedding
我爱读PAMI
4+阅读 · 2019年11月5日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月18日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2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
Hierarchical Imitation - Reinforcement Learning
CreateAMind
19+阅读 · 2018年5月25日
Capsule Networks解析
机器学习研究会
11+阅读 · 2017年11月12日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员