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兴奋/抑制平衡作为RBN性能关键因素浮现,压倒吸引子动力学

神经元与认知 2023-08-22 v1 机器学习 神经与进化计算 统计计算

摘要

储备池计算提供了传统学习方法在时间与成本上的高效替代。被称为“混沌边缘”的临界态已被发现可优化二值神经网络的计算性能。然而,在探究连接性、动力学与性能之间的联系时,鲜少关注储备池间的变异性。随着物理储备池计算机日益普及,开发系统化的网络设计方法至关重要。在本文中,我们考察随机布尔网络(RBNs),并证明特定分布参数可在临界点附近导致多样动力学。我们识别不同的动力学吸引子并量化其统计,揭示大多数储备池拥有主导吸引子。随后我们在记忆与预测两项挑战性任务上评估性能,发现正的兴奋平衡产生具有更高记忆性能的临界点,而负的抑制平衡给出另一具有更好预测性能的临界点。有趣的是,我们显示内在吸引子动力学在两种情形下对性能影响甚微。

关键词

引用

@article{arxiv.2308.10831,
  title  = {Excitatory/Inhibitory Balance Emerges as a Key Factor for RBN Performance, Overriding Attractor Dynamics},
  author = {Emmanuel Calvet and Jean Rouat and Bertrand Reulet},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2308.10831},
  year   = {2023}
}

备注

22 pages, 6 figures