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code:通过进化、可塑性和 元 元学习 获得认知能力(4个时间维度的学习迭代)

有两个输出神经元,分别代表响应“0”和“1”。 每个试验/情节的奖励金额计算为1减去两个输出神经元的放电率(在响应期间平均)与它们在该试验中的目标之间的绝对差值。...这种设计允许m(t)既为负又为正(模拟多巴胺输出中的符号偏转),同时使网络相当容易地将m(t)稳定地设置为零(通过将两个神经元干扰到它们的最大值或最小值)。...网络如何从神经调节的赫布可塑性中产生有效的生命周期强化学习?...我们运行一个完全进化的网络,对保留的DMS任务进行了400多次试验,同时在每个时间点记录收到的奖励和网络控制的神经调节输出m(t)(图3)。...一种更现实(并且可能更强大)的方法是让调制信号处于网络本身的控制之下,也就是说,使R(t)成为网络的输出,如[Miconietal.,2019]中所述。

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    开发 | 手工搭建神经网络太费劲?来试试精确度高达94.1%的进化算法

    近日,来自谷歌的研究人员Sherry Moore和Esteban Real等人就用进化算法为数据集CIFAR-10和CIFAR-100自动寻找神经网络。...目前,该神经网络的工作效果完全可以和人类手工构建的神经网络相媲美。 | 进化算法的工作原理是什么? 为了达到自动寻找高性能的神经网络结构的目的,研究人员需要进化一个模型簇(population)。...研究人员在论文中强调,实验的初始条件一定要非常简单。 个体一开始都只是基本的线性回归模型,不包含卷积,并且其学习速率仅为0.1。设置这样的条件就是为了保证进化能完全靠自己找到最合适的那个神经模型。...事实上,很早以前就已经有科学家用神经发现法(neuro-discovery,神经进化的一种)自动匹配神经网络了(AI科技评论注:参见Miller等人于1989年发表的论文《Designing neural...而Esteban Real和他的团队则解决了这一问题。他们的解决办法是: 开发一种大规模并行且无锁的基础结构,使工作者们在不同的电脑上能够异步运行。

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    神经进化算法

    问题在于,通过使用传统的深度学习中常见的梯度下降方法,我们试图以这样一种方式“解决”神经网络的权重问题,神经网络学习了系统的传递函数如何工作,即预测给定输入系统的输出,而不是试图找到一个策略。...我们甚至都不知道我们希望神经网络在当前输入状态下产生什么样的输出。 cne_basic999.jpg 来源:维基百科 晚上,我一直在阅读利用遗传算法训练神经网络的方法。...我意识到,这些方法可能优于强化学习或者需要一系列复杂行为的策略、基于搜索的反向传播。即使是最简单的神经进化算法(“传统神经进化”),没有多余的花里胡哨的普通算法,也许能够解决许多有趣的问题。...这个简单的算法做的是: 取一个特定的神经网络架构,前馈甚至递归,并使这些神经网络的N个(比如说100个)每个随机化取不同的权重。...另外,使用传统神经进化(CNE)复合循环神经网络结构相对简单。

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    输出该数二进制表示中1的个数

    题目:输入一个整数,输出该数二进制表示中1的个数。其中负数用补码表示。...举个例子:一个二进制数1100,从右边数起第三位是处于最右边的一个1。...减去1后,第三位变成0,它后面的两位0变成了1,而前面的1保持不变,因此得到的结果是1011.我们发现减1的结果是把最右边的一个1开始的所有位都取反了。...如1100&1011=1000.也就是说,把一个整数减去1,再和原整数做与运算,会把该整数最右边一个1变成0.那么一个整数的二进制有多少个1,就可以进行多少次这样的操作。...方法二 ---我辈普通版 思想:很简单,讲int转换位二进制数字符串并分割为数组直接遍历 代码 : int count=0; char[] chars = Integer.toBinaryString

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    解读 | 如何用进化方法优化大规模图像分类神经网络?

    ,机器之心也曾报道过这项研究,参阅:《深度 | 谷歌和 OpenAI 新研究:如何使用达尔文进化论辅助设计人工智能算法?》。...为此,我们使用直观的新型变异算子(mutation operators)来导航大型搜索空间。我们认为,演化一旦开始,其输出就应当是一个经过完整训练的模型,不需任何人进行参与。...为了协助优化神经网络,神经演化最初仅用于进化神经网络的连接权重。...在这个设计图中,顶点表示 3 级张量,这在卷积神经网络中十分常见:使两个维度作为图像的空间坐标,而第三个张量表示 RGB 颜色通道;图形的边缘则表示连接、卷积或可变参数。...在训练阶段之后,所提出的方法在 CIFAR-10 数据集上使用了 9×10^19 FLOPS,使精确度达到了 94%,随后我们应用了相同的神经网络进化算法,其参数是 CIFAR-100 中使用 7×10

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    在我的世界中,B站UP主搭建世界首个纯红石神经网络,图灵奖得主Yann LeCun转赞

    作者表示,他们使用非传统的计算方式——随机计算来实现神经网络,在设计和布局上比传统全精度计算简单许多,并且单次理论识别时间仅为 5 分钟。...在实现的过程中,作者使用到的各种元素包括如下: 单个神经元接受多个输入并产生一个输出。 加入「乘法器」,仅使用随机数和单个逻辑门运算小数乘法。 神经元阵列输出识别结果或传递到下一层。...尽管如此,这仍是红石数电领域的重大突破,也可能启发现实中的硬件神经网络。 目前,视频的播放量已经超过 80 万,全 B 站排行榜最高第 39 名,让各路网友叹为观止。...最终电路实现 关于电路实现,首先通过模电计算加法,然后转为数电信号。 累加器则是改装了另一位 Up 主提供的 2tick 流水线加法器,使之不会溢出。 接着堆叠神经元,构成一个全连接层。 ‍...其中,权重范围为 [-1, 1],随机串长度为 1024,MNIST 数据集上的准确率约为 80%。不过当串长为 256 时,准确率仅为 62%。

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    ICLR 2025 Spotlight|让机器人实现「自主进化」,蚂蚁数科、清华提出具身协同框架 BodyGen

    团队通过实验给出了肯定答案:结合强化学习与深度神经网络技术,BodyGen 能在极短时间内自动演化出适应当前环境的最优机器人形态及控制策略,为具身智能的加速进化提供了全新的思路。...BodyGen 的核心思路 来自清华大学与蚂蚁数科的研究团队提出 BodyGen 框架,利用强化学习实现了端到端的高效形态-控制协同设计。...形态设计动作包含三类基本元动作: 肢体生长:机器人的形体向下生长出一个额外的肢体 肢体退化:机器人的形体删除一个指定的肢体 肢体维持:机器人的形体维持某一个肢体不变 同时形体控制动作包含机器人与环境交互每一个关节马达的输出力矩...BodyGen 测评效果:参数低至 1.43M,实现 60% 性能提升 研究者选取了 3 种基础的机器人拓扑结构(线性、双腿、四腿),在不同的仿真环境中,环境奖励信号仅为运动敏捷性(指定方向的运动速度)...随着计算能力的提升,这一框架有望成为实现通用具身智能的重要路径,使机器人能够通过感知-行动闭环持续优化形态与行为策略,逐步实现自我设计与自动进化。

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    深度线性神经网络也能做非线性计算,OpenAI使用进化策略新发现

    我们使用进化策略来发现具有这种特征的线性网络中的参数,让我们解决non-trivial的问题。 神经网络由线性层+非线性层堆叠而成。...由于这个规定,再加上使用二进制的格式,我们将最小的规格化非零数(用二进制表示)为:1.0..0 x 2^-126,将其称为 min。...在我们的这个例子中,我们将flush设置为零(FTZ)来禁用非规格化数,FTZ将所有的非规格化数字都视为零。 回到实验的讨论。...使用进化策略(ES)探索 我们想知道这种固有的非线性是否可以被用作计算上的非线性,因为计算上的非线性将使深度线性网络进行非线性的计算。...网络训练性能之所以提升,是由于ES利用了float32表示中的非线性。这些强大的非线性使每层网络都生成了新的特征,而这些新特征就是低级特征的非线性组合。 下面是网络结构: ?

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    用神经网络玩史莱姆排球

    实际上,我想知道在使用NEAT之类的更先进的算法之前,如果仅仅是一个简单的传统的神经进化技术,是否可以训练一个神经网络使之成为这个游戏的专家呢?...为了使球弹跳功能正常工作,我刷完了矢量数学。完成以上功能后,下一步就是添加键盘/触摸板的操作,使玩家无论在手机上还是电脑上都可以移动、跳跃。...x轴是游戏的输入部分,例如球与对手的位置和速度(全部在+/-1.0间震荡或给出另一个1.0)同时也输出隐藏神经网络的状态(定义在+/- 1.0以内)。...正如前面所解释的那样,我同时将输入也缩小到+/-1.0的范围,类似于隐藏的神经元的输出状态,这样网络上的所有输入的大小的平均数就会大致相同。...通过使用这种方法,我们不需要帮助AI手工编写任何触发代码和游戏规则,而只是简单地探索游戏并找出如何取胜的方法。最后的结果表明,经过几百代的进化,它们的游戏技术非常高超!

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    神经网络求解新思路:OpenAI用线性网络计算非线性问题

    让我们看看他们是如何做到的。 我们展示了深度线性网络(使用浮点运算实现)实际上并不是线性的,它可以执行非线性计算。我们利用这一点使用进化策略在线性网络中寻找参数,使我们能够解决重要问题。...按照这种惯例和二进制格式,以二进制表示的最小非零正常数是 1.0..0 x 2^-126,以下用 min 来指代。...很显然,第一和第二个数之间的 gap 比 0 和 min 之间的 gap 小了 2^20 倍。在 float32 标准中,当一个数比最小的可表示数还小的时候,则该数字将被映射为零。...因此,使用反向传播利用非线性训练神经网络很困难或不可能。 我们可以使用进化策略(ES),无需依赖符号微分(symbolic differentiation)法就可以评估梯度。...第二层与第三层都为隐藏层且每层有 512 个神经元,最后一层为输出的 10 个分类类别。其中每两层之间的全连接权重为服从正态分布的随机初始化值。nr_params 为加和所有参数的累乘。

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    【C语言】输入一个十进制正整数,将它对应的二进制数的各位逆序,形成新的十进制数输出。题目分析及拓展应用。

    以下是对该程序的分析: 先来看题目: 输入一个十进制正整数,将它对应的二进制数的各位逆序,形成新的十进制数输出。...如果还是很难理解,那不妨先想像一个十进制数"123456"是如何通过%10取下一位,然后通过"y=y*10+t"这个公式一步一步转换到"654321"的: 可能我在这里讲的还不是非常清楚,还有疑问的朋友欢迎私信我一起交流...三.对该题的举一反三 接下来我们会分别将前面题目的”剥数字“思想延申应用至两种题目中: 1.将十进制数对应的n进制数各位逆序,形成新的十进制输出。...2.将十进制数转换成相应的n进制数输出 1.将十进制数对应的n进制数各位逆序,形成新的十进制输出 如题: 输入一个十进制正整数,将它对应的8进制数的各位逆序,形成新的十进制数输出。...2.将十进制数转换成相应的n进制数输出 我们常常碰到题目让我们将10进制数转换成2进制或8进制等n进制,这样的题目我们完全可以照搬上面的思路再稍加修改就可以。

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    神经网络进化能否改变机器学习?

    神经网络进化通过筛选人工神经网络中的神经通路来模拟自然进化。神经进化将进化算法和人工神经网络结合起来,能像类似于地球上大脑进化的方式来训练系统。 许多与机器学习相关的概念已经存在了几十年。...虽然这个概念的起源可以追溯到20世纪80年代,但一直到今天,计算能力的发展才使研究人员能够给旧算法注入新的活力。 “神经进化将进化算法和人工神经网络结合起来。...当你有现有的数据点告诉你如何将输入映射到输出时,此时神经网络是有用的。典型场景包括理解股票市场的行为或天气状况的潜在动态,这两者都会随着时间的推移显示出已知的模式。...但是,如果您不知道给定输入的正确输出是什么,那么您就不能使用这种方法,”Miikkulainen补充道。 神经进化旨在绕过这一障碍。...这种技术使他们能够进化出具有100层以上的深层神经网路(DNNs),这远远超出了以前通过神经进化所能达到的程度。 在Uber,该系统的实际好处可能包括开发出更好的定价模型或更高效的调度或路由系统。

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    莫凡《机器学习》笔记

    虽然现在的计算机技术越来越高超, 不过我们身体里的神经系统经过了数千万年的进化, 还是独一无二的, 迄今为止, 再复杂, 再庞大的人工神经网络系统也不能替代我们的小脑袋....这种方式能成功地区分不均衡数据, 给出更好的评判分数。 重组数据,使之均衡 使用其他机器学习方法:如果使用的机器学习方法像神经网络等, 在面对不均衡数据时, 通常是束手无策....那我们也把这种思想运用到 DDPG 当中, 使 DDPG 也具备这种优良形式. 但是 DDPG 的神经网络形式却比 DQN 的要复杂一点点....来获取上一代没有的东西.然后通过适者生存, 不适者淘汰的这一套理论不断进化着.  一般的遗传算法使用的 DNA 是二进制编码的,而进化策略用的是实数。...5.3 神经网络进化 (Neuro-Evolution) 介绍了一些进化的方法,比如在神经网络上加上遗传算法或进化策略、并行强化学习等。

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    神经网络“天生”就会驾驶虚拟赛车

    大脑已经进化到只需很少或根本没有经验就能承担起这个世界,许多研究人员希望在人工智能中重现这种自然能力。 新研究发现,人工智能也能进化出类似人和动物那种与生俱来的能力。...人工神经网络可以进化为无需学习即可执行任务。该技术可能会让AI更擅长处理各种任务,例如为照片加标签或驾驶汽车。...该过程从一组非常简单的网络开始,这些网络将输入(例如,来自机器人传感器的数据)链接到行为输出。...它针对问题类型对网络进行评估,对网络性能进行优化,通过增加神经元或者说更改神经元对求输入的敏感程度来实现突变。在评估阶段,系统会为网络的所有权重分配一个共享的随机数。...(实际上是使用多个随机数进行计算,最后将结果取平均值。) 这种神经网络称为重量不可知神经网络(WANNs),这些神经网络选取的节点都再任务中表现出色并且网络结构简单。

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    深度学习入门教程 第一讲

    人类的头脑就是一台超级计算机,通过数十亿年的进化 不断地演变,最终能够极好地适应理解视觉世界的任务。识别手写数字也不是一件简单的事。...本教程后面部分,我们会讨论这些想法如何用在其他计算机视觉的问题或者语音、自然语言处理和其他一些领域中。 当然,如果仅仅为了编写一个计算机程序来识别手写数字,本章的内容可以简短很多!...但是要理解为什么 S 型神经元被定义为那样的方式,值得花点时间先来理解下感知机。 感知机是如何工作的呢?一个感知机接受几个二进制输入,x1, x2, . . ....,并产生一个二进制输出: 示例中的感知机有三个输入,x1, x2, x3。通常可以有更多或更少输入。Rosenblatt 提议一个简单的规则来计算输出。他引入权重,w1, w2, . . ....例如,我们能用与非⻔构建一个电路,它把两个二进制数 x1 和 x2 相加。

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    无梯度强化学习:使用Numpy进行神经进化

    什么是神经进化 首先,对于那些还不知道的人,神经进化描述了进化和遗传算法在训练神经网络结构和权值方面的应用,它作为一种无梯度的替代方法!...注意,因为进化算法是非凸优化的一种形式,因此可以与任何损失函数一起使用,而不管其可微性(或缺乏可微性)如何 变异:这个可能是最简单的!...有很多不同形式的突变:移位突变(将参数乘以随机数)、交换突变(将参数替换为随机数)、符号突变(更改参数的符号)等等。我们只会使用简单的加性突变,但这里有很大的创新空间!...其次,在给定足够的迭代次数的情况下,进化算法保证能找到损失曲面的全局最小值,而基于凸梯度的方法则陷入局部最小值。最后,更复杂的神经进化形式使我们不仅可以优化网络的权值,还可以优化结构本身!...作为一个RL任务,神经进化方法应该是一个很好的选择!我们的网络将接收4个观测结果作为输入,并将左右输出作为一个动作。 helper函数 首先,我们将定义几个帮助函数来建立我们的网络。

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    你和遗传算法的距离也许只差这一文(附C++代码和详细代码注释)

    )等现象,从任一初始种群(Population)出发,通过随机选择、交叉和变异操作,产生一群更适合环境的个体,使群体进化到搜索空间中越来越好的区域,这样一代一代不断繁衍进化,最后收敛到一群最适应环境的个体...④ 特征值( Feature):在用串表示整数时,基因的特征值与二进制数的权一致;例如在串 S=1011 中,基因位置3中的1,它的基因特征值为2;基因位置1中的1,它的基因特征值为8。...格雷编码:两个相邻的数用格雷码表示,其对应的码位只有一个不相同,从而可以提高算法的局部搜索能力。这是格雷码相比二进制码而言所具备的优势。...5.终止判断条件 若 ,则 ,转到步骤2;若 ,则以进化过程中所得到的具有最大适应度的个体作为最好的解输出,终止运算。...()这4个函数则为整个遗传算法(初始化种群、选择、交叉、变异和更新群体)的实现过程; Check()函数则用以检验分配方案的实际被切割边数与存储的被切割边数是否一致; Output()函数则设置了结果的输出格式

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    模型压缩

    M个基本特征图,卷积神经网络大小为k×k 的卷积核分解为1×k 和k×1的卷积核, 然后通过学习到的字典权重利用线性组合重构出输出特征图。...1.2.5 核内权重(Intra Kernel Weight)剪枝/核的稀疏化——结构化 对权重的更新加以正则项进行限制,使其更加稀疏,使大部分的权值都为0。...Pruning Approach towards Efficient Deep Architectures:激活值为0的神经元是冗余的,基于统计的方法删除对大部分不同输入都输出零值的单元,并进行交替重新训练...SGD所需要的精度仅为6-8bit,合理的量化可保证精度的情况下减小模型的存储体积。根据量化方法不同,可分为2值量化,3值量化,多值量化。 3个问题:如何量化?如何计算梯度?如何保证准确率?...,能将其转换成无损的低比特二进制模型。

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