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maquina de estado liquido

Una máquina de estado líquido ( LSM ) es un tipo de computadora de depósito que utiliza una red neuronal de picos . Un LSM consta de una gran colección de unidades (llamadas nodos o neuronas ). Cada nodo recibe entradas variables en el tiempo de fuentes externas (las entradas ), así como de otros nodos. Los nodos están conectados aleatoriamente entre sí. La naturaleza recurrente de las conexiones convierte la entrada que varía en el tiempo en un patrón espacio-temporal de activaciones en los nodos de la red. Los patrones espacio-temporales de activación se leen mediante unidades discriminantes lineales .

La sopa de nodos conectados recurrentemente terminará calculando una gran variedad de funciones no lineales en la entrada. Dada una variedad suficientemente grande de tales funciones no lineales, es teóricamente posible obtener combinaciones lineales (usando las unidades de lectura) para realizar cualquier operación matemática necesaria para realizar una determinada tarea, como el reconocimiento de voz o la visión por computadora .

La palabra líquido en el nombre proviene de la analogía que se hace con dejar caer una piedra en una masa de agua estancada u otro líquido. La piedra que cae generará ondas en el líquido. La entrada (el movimiento de la piedra que cae) se ha convertido en un patrón espacio-temporal de desplazamiento del líquido (ondas).

Los LSM se han propuesto como una forma de explicar el funcionamiento del cerebro . Se argumenta que los LSM son una mejora con respecto a la teoría de las redes neuronales artificiales porque:

  1. Los circuitos no están codificados para realizar una tarea específica.
  2. Las entradas de tiempo continuas se manejan "naturalmente".
  3. Se pueden realizar cálculos en varias escalas de tiempo utilizando la misma red.
  4. La misma red puede realizar múltiples cálculos.

Las críticas a los LSM tal como se utilizan en la neurociencia computacional son que

  1. En realidad, los LSM no explican cómo funciona el cerebro. En el mejor de los casos, pueden replicar algunas partes de la funcionalidad del cerebro.
  2. No existe una forma garantizada de analizar una red en funcionamiento y descubrir cómo o qué cálculos se están realizando.
  3. Hay muy poco control sobre el proceso.

Aproximación de función universal

Si un depósito tiene memoria de desvanecimiento y separabilidad de entrada , con la ayuda de una lectura, se puede demostrar que la máquina de estado líquido es un aproximador de función universal utilizando el teorema de Stone-Weierstrass . [1]

Ver también

Bibliotecas

Referencias

  1. ^ Maass, Wolfgang; Markram, Henry (2004), "Sobre el poder computacional de los circuitos recurrentes de neuronas con picos", Journal of Computer and System Sciences , 69 (4): 593–616, doi : 10.1016/j.jcss.2004.04.001
  2. ^ Hananel, Hazán; Larry, M., Manevit (2012), "Restricciones topológicas y robustez en máquinas de estado líquido", Sistemas expertos con aplicaciones , 39 (2): 1597–1606, doi :10.1016/j.eswa.2011.06.052.{{citation}}: Mantenimiento CS1: varios nombres: lista de autores ( enlace )