Jump to content

Машина Цетлина

Простая структурная схема машины Цетлина.

Машина Цетлина — это алгоритм искусственного интеллекта , основанный на логике высказываний .

Машина Цетлина — это форма обучающегося коллектива автоматов для изучения закономерностей с использованием логики высказываний . Оле-Кристоффер Гранмо создал [ 1 ] и дал методу название в честь Михаила Львовича Цетлина , изобретшего автомат Цетлина. [ 2 ] и работал над коллективами автоматов и играми Цетлина. [ 3 ] Коллективы автоматов Цетлина были первоначально построены, реализованы и теоретически изучены Вадимом Стефанюком в 1962 году.

Машина Цетлина использует более простые и эффективные в вычислительном отношении примитивы по сравнению с более обычными искусственными нейронными сетями . [ 4 ]

По состоянию на апрель 2018 года он показал многообещающие результаты на ряде тестовых наборов. [ 5 ] [ 6 ]

  • Оригинальный станок Цетлина. [ 4 ]
  • Сверточная машина Цетлина [ 7 ]
  • Регрессионная машина Цетлина [ 8 ]
  • Реляционная машина Цетлина [ 9 ]
  • Весовая машина Цетлина [ 10 ] [ 11 ]
  • Произвольно детерминированная машина Цетлина. [ 12 ]
  • Параллельная асинхронная машина Цетлина. [ 13 ]
  • Объединенная многовыходная машина Цетлина [ 14 ]
  • Машина Цетлина для контекстных бандитских задач [ 15 ]
  • Машинный автоэнкодер Цетлина [ 16 ]
  • Композиты машин Цетлина: взаимодействие специализированных машин Цетлина по принципу «включай и работай» [ 17 ] [ 18 ]
  • Контрактная машина Цетлина с поглощающими автоматами. [ 19 ]

Приложения

[ редактировать ]

Оригинальный станок Цетлина.

[ редактировать ]
Подробная структурная схема оригинальной машины Цетлина.
Подробная структурная схема оригинальной машины Цетлина.
Список гиперпараметров [ 35 ]
Описание Символ
Количество двоичных входов
Количество классов
Количество предложений в классе
Количество состояний автомата
Граница решения автомата н
Состояние инициализации автомата
Порог обратной связи Т
Обучение чувствительности с

Цетлин автоматический коврик

[ редактировать ]

Автомат Цетлина является фундаментальной обучающей единицей машины Цетлина. Он решает проблему многорукого бандита , изучая оптимальные действия в окружающей среде с помощью наказаний и наград. В вычислительном отношении его можно рассматривать как конечный автомат (FSM), который меняет свои состояния в зависимости от входных данных. FSM будет генерировать выходные данные на основе текущих состояний.

  • Пятерка описывает автомат Цетлина двойного действия:

  • Автомат Цетлина имеет говорится, здесь 6 :

  • FSM может быть запущен двумя входными событиями.

  • Правила государственной миграции ФШМ сформулированы как

  • Он включает в себя два выходных действия

  • Что можно сгенерировать по алгоритму

Логический ввод

[ редактировать ]

Базовая машина Цетлина принимает вектор логических o функций в качестве входных данных, которые следует отнести к одному из двух классов, или . Вместе со своими отрицаемыми аналогами, , признаки образуют буквальный набор .

Модуль вычисления предложений

[ редактировать ]

Образец машины Цетлина формулируется как союзное предложение. , сформированный путем AND подмножества из буквального набора:

     .

Например, оговорка состоит из литералов и выводит 1 iff и .

Модуль суммирования и пороговой обработки

[ редактировать ]

Количество используемых предложений — это настраиваемый пользователем параметр n . Половине предложений присвоена положительная полярность. Другой половине присвоена отрицательная полярность. Выходные данные предложения, в свою очередь, объединяются в решение о классификации посредством суммирования и определения порога с использованием функции единичного шага. :

Другими словами, классификация основана на большинстве голосов, при этом положительные положения голосуют за и негатив для . Классификатор

     ,

например, фиксирует отношение XOR .

Модуль обратной связи

[ редактировать ]

Тип I отзыв

[ редактировать ]
Тип I обратная связь
Действие Пункт 1 0
Буквальный 1 0 1 0
Включить литерал П (награда) 0 0
П (бездействие)
П (штраф) 0
Исключить литерал П (награда) 0
П (бездействие)
П (штраф) 0 0 0

Обратная связь типа II

[ редактировать ]
Обратная связь типа II
Действие Пункт 1 0
Буквальный 1 0 1 0
Включить литерал П (награда) 0 0 0
П (бездействие) 1.0 1.0 1.0
П (штраф) 0 0 0
Исключить литерал П (награда) 0 0 0 0
П (бездействие) 1.0 0 1.0 1.0
П (штраф) 0 1.0 0 0

Распределение ресурсов

[ редактировать ]

Динамика распределения ресурсов гарантирует, что положения распределяются по часто встречающимся шаблонам, а не пропускают одни и чрезмерно концентрируются на других. То есть для любого входа X вероятность усиления предложения постепенно падает до нуля по мере того, как сумма выходных данных предложения

приближается к заданной пользователем цели T за ( для ).

Если предложение не усилено, оно не дает обратной связи своим автоматам Цетлина, и поэтому они остаются неизменными. В крайнем случае, когда сумма голосования v равна или превышает целевое значение T (машина Цетлина успешно распознала входные данные X ), никакие положения не усиливаются. Соответственно, они могут свободно изучать новые шаблоны, естественным образом балансируя ресурсы представления шаблонов.

Реализации

[ редактировать ]

Программное обеспечение

[ редактировать ]

Аппаратное обеспечение

[ редактировать ]

Дополнительное чтение

[ редактировать ]
  • Знакомство с машинами Цетлина [ 51 ]

Конференции

[ редактировать ]
  • Международный симпозиум по машине Цетлина (ИСТМ) [ 52 ] [ 53 ] [ 54 ]
  • О сходимости машин Цетлина для оператора XOR [ 62 ]
  • обучающих автоматов Разработка энергоэффективного оборудования с использованием искусственного интеллекта для приложений Интернета вещей на основе [ 35 ]
  • О сходимости машин Цетлина для операторов ИДЕНТИЧНОСТЬ и НЕ [ 63 ]
  • Машина Цетлина — теоретико-игровой бандитский подход к оптимальному распознаванию образов с помощью пропозициональной логики [ 4 ]

Публикации/новости/статьи

[ редактировать ]
  1. ^ «Об авторе» . Знакомство с машинами Цетлина . Проверено 5 февраля 2024 г.
  2. ^ Цетлин, Михаил Львович (1961). «О поведении конечных автоматов в случайной среде» . Автомат. я Телемех . 22 (10). "
  3. ^ Крылов В.У.; Цетлин, Михаил Львович (1963). «Об играх для автоматов» . Автоматика и телемеханика . 24 (7).
  4. ^ Перейти обратно: а б с Гранмо, Оле-Кристоффер (04 апреля 2018 г.). «Машина Цетлина - теоретико-игровой бандитский подход к оптимальному распознаванию образов с помощью пропозициональной логики». arXiv : 1804.01508 [ cs.AI ].
  5. ^ Кристиансен, Атле. «Машина Стефанюка превосходит нейронные сети — Центр исследований искусственного интеллекта» . cair.uia.no. ​Проверено 3 мая 2018 г.
  6. ^ Ойванн, Стиг (23 марта 2018 г.). «Прорыв в области искусственного интеллекта в Агдере | Компьютерный мир» . Computerworld (на норвежском языке) . Проверено 4 мая 2018 г.
  7. ^ Перейти обратно: а б с Гранмо, Оле-Кристоффер; Глимсдал, Сондре; Цзяо, Лей; Гудвин, Мортен; Омлин, Кристиан В.; Берге, Гейр Тор (27 декабря 2019 г.). «Сверточная машина Цетлина». arXiv : 1905.09688 [ cs.LG ].
  8. ^ Абейратна, К. Даршана; Гранмо, Оле-Кристоффер; Чжан, Сюань; Цзяо, Лей; Гудвин, Мортен (2020). «Регрессионная машина Цетлина: новый подход к интерпретируемой нелинейной регрессии» . Философские труды Королевского общества А. 378 (2164). Бибкод : 2020RSPTA.37890165D . дои : 10.1098/rsta.2019.0165 . hdl : 11250/2651754 . PMID   31865880 . S2CID   209439954 . "
  9. ^ Саха, Рупса; Гранмо, Оле-Кристоффер; Задорожный Владимир; Гудвин, Мортен (2022). «Реляционная машина Цетлина с приложениями для понимания естественного языка» . Журнал интеллектуальных информационных систем . 59 . Спрингер: 121–148. arXiv : 2102.10952 . дои : 10.1007/s10844-021-00682-5 . S2CID   231986401 .
  10. ^ Пулади, Адриан; Гранмо, Оле-Кристоффер; Горджи, Саид Рахими; Пулади, Хади Ахмади (28 ноября 2019 г.). «Взвешенная машина Цетлина: сжатые представления с взвешенными предложениями». arXiv : 1911.12607 [ cs.LG ].
  11. ^ Абейратна, К. Даршана; Гранмо, Оле-Кристоффер; Гудвин, Мортен (2021). «Расширение машины Цетлина целочисленными предложениями для повышения интерпретируемости» . Доступ IEEE . 9 : 8233–8248. arXiv : 2005.05131 . дои : 10.1109/ACCESS.2021.3049569 . S2CID   218581474 . "
  12. ^ Абейратна, К. Даршана; Гранмо, Оле-Кристоффер; Шафик, Ришад; Яковлев, Алексей; Уилдон, Адриан; Лей, Цзе; Гудвин, Мортен (2021). «Многошаговый конечный автомат для произвольно детерминированного машинного обучения Цетлина» . Экспертные системы . Уайли: exsy.12836. дои : 10.1111/exsy.12836 . S2CID   242770808 .
  13. ^ Абейратна, К. Даршана; Бхаттараи, Бимал; Гудвин, Мортен; Горджи, Саид; Гранмо, Оле-Кристоффер; Цзяо, Лей; Саха, Рупса; Ядав, Рохан К. (2021). Массивно-параллельная и асинхронная архитектура машины Цетлина, поддерживающая масштабирование почти в постоянное время (PDF) . Тридцать восьмая Международная конференция по машинному обучению (ICML 2021) .
  14. ^ Глимсдал, Сондре; Гранмо, Оле-Кристоффер (17 августа 2021 г.). «Объединенные машины Цетлина с несколькими выходами и разделением предложений». arXiv : 2108.07594 [ cs.AI ].
  15. ^ Серадж, Райхан; Шарма, Дживитеш; Гранмо, Оле-Кристоффер (2022). Машина Цетлина для решения контекстных бандитских задач . Тридцать шестая конференция по нейронным системам обработки информации (NeurIPS 2022) .
  16. ^ Перейти обратно: а б Бхаттараи, Бимал; Гранмо, Оле-Кристоффер; Цзяо, Лей; Ядав, Рохан; Шарма, Дживитеш (3 января 2023 г.). «Машинное встраивание Цетлина: представление слов с помощью логических выражений». arXiv : 2301.00709 [ cs.CL ].
  17. ^ Гранмо, Оле-Кристоффер (9 сентября 2023 г.). «TMComposites: взаимодействие специализированных машин Цетлина по принципу Plug-and-Play». arXiv : 2309.04801 [ cs.CV ].
  18. ^ Взаимодействие по принципу Plug-and-Play между специализированными машинами Цетлина , Центр исследований искусственного интеллекта (CAIR), 29 августа 2023 г. , получено 29 августа 2023 г.
  19. ^ Бхаттараи, Бимал; Гранмо, Оле-Кристоффер; Цзяо, Лей; Андерсен, Пер-Арне; Тунхейм, Свейн Андерс; Шафик, Ришад; Яковлев, Алекс (17 октября 2023 г.). «Стягивающая машина Цетлина с поглощающими автоматами». arXiv : 2310.11481 [ cs.AI ].
  20. ^ Лей, Цзе; Шафик, Ришад; Уилдон, Адриан; Яковлев, Алексей; Гранмо, Оле-Кристоффер; Каусар, Фахим; Ахил, Матур (9 апреля 2021 г.). «Определение ключевых слов в маломощном аудио с помощью машин Цетлина» . Журнал маломощной электроники и приложений . 11 (2): 18. arXiv : 2101.11336 . дои : 10.3390/jlpea11020018 .
  21. ^ Ядав, Рохан Кумар; Цзяо, Лей; Гранмо, Оле-Кристоффер; Гудвин, Мортен (2021). Интерпретируемое обучение на уровне человека для аспектного анализа настроений . Тридцать пятая конференция AAAI по искусственному интеллекту (AAAI-21) . АААИ.
  22. ^ Ядав, Рохан Кумар; Цзяо, Лей; Гранмо, Оле-Кристоффер; Гудвин, Мортен (2021). Интерпретируемость в устранении смысловой неоднозначности слов с помощью машины Цетлина . 13-я Международная конференция по агентам и искусственному интеллекту (ICAART 2021). ИНСТИКК.
  23. ^ Бхаттараи, Бимал; Гранмо, Оле-Кристоффер; Цзяо, Лэй (2022). «Механизм оценки, интерпретируемый человеком, на уровне слов для обнаружения нового текста с использованием машин Цетлина» . Прикладной интеллект . 52 (15). Спрингер: 17465–17489. дои : 10.1007/s10489-022-03281-1 . HDL : 11250/3041885 .
  24. ^ Абейратна, К. Даршана; Пуссевалаге, Харша С. Гардиявасам; Ранасингхеа, Сасанка Н.; Олещук Владимир А.; Гранмо, Оле-Кристоффер (2020). Обнаружение вторжений с помощью интерпретируемых правил, генерируемых с помощью машины Цетлина . Серия симпозиумов IEEE 2020 года по вычислительному интеллекту (SSCI). IEEE.
  25. ^ Саха, Рупса; Гранмо, Оле-Кристоффер; Гудвин, Мортен (2021). «Использование машины Цетлина для обнаружения интерпретируемых правил в приложениях обработки естественного языка». Экспертные системы . Уайли. дои : 10.1111/exsy.12873 . S2CID   244096520 .
  26. ^ Берге, Гейр Торе; Гранмо, Оле-Кристоффер; Твейт, Тор О.; Гудвин, Мортен; Цзяо, Лей; Матеуссен, Бернт Вигго (2019). «Использование машины Цетлина для изучения понятных человеку правил высокоточной категоризации текста в медицинских приложениях» . Доступ IEEE . 7 : 115134–115146. arXiv : 1809.04547 . дои : 10.1109/ACCESS.2019.2935416 . S2CID   52195410 . "
  27. ^ Бхаттараи, Бимал; Гранмо, Оле-Кристоффер; Цзяо, Лэй (2022). Объяснимая структура машины Цетлина для обнаружения фейковых новостей с оценкой рейтинга достоверности (PDF) . 13-я конференция по языковым ресурсам и оценке (LREC 2022).
  28. ^ Гири, Чарул; Гранмо, Оле-Кристоффер; Хоф, Херке ван; Блейкли, Кристиан Д. (10 марта 2022 г.). Логический искусственный интеллект для интерпретируемого предсказания победителя настольной игры с помощью машины Цетлина . Международная совместная конференция по нейронным сетям 2022 года (IJCNN 2022). arXiv : 2203.04378 .
  29. ^ Бакар, Абу; Рахман, Тусиф; Шафик, Ришад; Каусар, Фахим; Монтанари, Алессандро (24 января 2023 г.). Адаптивный интеллект для безбатарейных датчиков с использованием программно-ускоренных машин Цетлина . ACM SenSys 2022. стр. 236–249. дои : 10.1145/3560905.3568512 .
  30. ^ Боргерсен, Карл Аудун; Гудвин, Мортен; Шарма, Дживитеш (2023). «Сравнение машин Цетлина и глубоких нейронных сетей в контексте рекомендательных систем». Материалы семинара по глубокому обучению «Северное сияние» . 4 . arXiv : 2212.10136 . дои : 10.7557/18.6807 . S2CID   254877078 .
  31. ^ Чжан, Цзиньбао; Чжан, Цзяо, Лэй; Гранмо, Оле-Кристоффер; Юнцзюнь, Фан (25 января 2023 г.) «Интерпретируемая идентификация преждевременного желудочкового сокращения Цетлина» arXiv : 2301.10181 [ eess] . .СП) ].
  32. ^ Махешвари, Сидхарт; Рахман, Тусиф; Шафик, Ришад; Яковлев, Алексей; Рафиев, Ашур; Цзяо, Лей; Гранмо, Оле-Кристоффер (2023). «РЕДРЕСС: Создание сжатых моделей для вывода краев с использованием машин Цетлина» . Транзакции IEEE по анализу шаблонов и машинному интеллекту . дои : 10.1109/TPAMI.2023.3268415 .
  33. ^ Блейкли, Кристиан Д. (17 мая 2023 г.). «Создание байесовских сетевых моделей на основе данных с использованием машин Цетлина». arXiv : 2305.10538 [ cs.AI) ].
  34. ^ Ци, Шеннон Хау Ши; Чаухан, Джагмохан; Мерретт, Джефф В.; Хэйр, Джонатан (04 марта 2024 г.). FedTM: эффективное федеративное обучение с использованием памяти и коммуникации с помощью машины Цетлина . 2023 Международный симпозиум по машине Цетлина (ISTM). дои : 10.1109/ISTM58889.2023.10454982 .
  35. ^ Перейти обратно: а б Уилдон, А.; Шафик, Р.; Рахман, Т.; Лей, Дж.; Яковлев А.; Гранмо, ОК (2020). «Обучение проектированию энергоэффективного оборудования искусственного интеллекта для приложений Интернета вещей на основе автоматов» . Философские труды Королевского общества А. 378 (2182). Бибкод : 2020RSPTA.37890593W . дои : 10.1098/rsta.2019.0593 . ПМЦ   7536019 . ПМИД   32921236 .
  36. ^ cair/TsetlinMachineC , Центр исследований искусственного интеллекта (CAIR), 18 апреля 2019 г. , получено 27 июля 2020 г.
  37. ^ cair/FastTsetlinMachineC , Центр исследований искусственного интеллекта (CAIR), 15 февраля 2019 г. , получено 15 февраля 2021 г.
  38. ^ cair/pyTsetlinMachine , Центр исследований искусственного интеллекта (CAIR), 07 июля 2020 г. , получено 27 июля 2020 г.
  39. ^ cair/TsetlinMachine , Центр исследований искусственного интеллекта (CAIR), 27 июля 2020 г. , получено 27 июля 2020 г.
  40. ^ cair/pyTsetlinMachineParallel , Центр исследований искусственного интеллекта (CAIR), 07 июля 2020 г. , получено 27 июля 2020 г.
  41. ^ cair/PyTsetlinMachineCUDA , Центр исследований искусственного интеллекта (CAIR), 27 июля 2020 г. , получено 27 июля 2020 г.
  42. ^ Tsetlin.jl , Артем Хнилов, 17 апреля 2024 г. , получено 17 апреля 2024 г.
  43. ^ "cair/convolutional-tsetlin-machine-tutorial" . Гитхаб . Проверено 27 июля 2020 г.
  44. ^ Фулади, Адриан (13 апреля 2020 г.), adrianphoulady/weighted-tsetlin-machine-cpp , получено 27 июля 2020 г.
  45. ^ Перейти обратно: а б JieGH (22 марта 2020 г.), JieGH/Hardware_TM_Demo , получено 22 июля 2020 г.
  46. ^ Перейти обратно: а б ДжиГХ. «Машина Цетлина на демонстрационном наборе данных радужной оболочки глаза, портативный #MignonAI» . Ютуб .
  47. ^ «Логический искусственный интеллект повсюду: машины Цетлина в аппаратном обеспечении» . Твиттер . Проверено 27 июля 2020 г.
  48. ^ «миньон» . www.mignon.ai . Проверено 27 июля 2020 г.
  49. ^ Перейти обратно: а б Буш, Стив (27 июля 2020 г.). «Маломощная альтернатива нейронным сетям с использованием искусственного интеллекта» . Еженедельник электроники . Проверено 27 июля 2020 г.
  50. ^ Перейти обратно: а б «Машина Цетлина — новая парадигма повсеместного искусственного интеллекта» . Ютуб .
  51. ^ Гранмо, Оле-Кристоффер (2021). Знакомство с машинами Цетлина .
  52. ^ «Международный симпозиум по машине Цетлина (ISTM)» .
  53. ^ «Материалы Международного симпозиума по машине Цетлина (ISTM) 2022» .
  54. ^ «Материалы Международного симпозиума по машине Цетлина (ISTM) 2023» .
  55. ^ «Определение ключевых слов с помощью машин Цетлина» . Ютуб .
  56. ^ «Презентация IOLTS: анализ объяснимости и надежности аппаратного обеспечения искусственного интеллекта на основе обучающих автоматов» . Ютуб .
  57. ^ «Правитель-Цетлин-Автомат» . Ютуб .
  58. ^ «Интерпретируемая кластеризация и уменьшение размерности с помощью машинного обучения автоматов Цетлина» . Ютуб .
  59. ^ «Прогнозирование и объяснение экономического роста с использованием интерпретируемого обучения в реальном времени» . Ютуб .
  60. ^ «Раннее выявление рака молочной железы с помощью простого анализа крови» . Ютуб .
  61. ^ «Последние достижения в машинах Цетлина» . Ютуб .
  62. ^ Цзяо, Лей; Чжан, Сюань; Гранмо, Оле-Кристоффер; Абейратна, К. Даршана (2022). «О сходимости машин Цетлина для оператора XOR» . Транзакции IEEE по анализу шаблонов и машинному интеллекту . ПП : 1. arXiv : 2101.02547 . дои : 10.1109/TPAMI.2022.3203150 . ПМИД   36070276 . S2CID   230799244 .
  63. ^ Чжан, Сюань; Цзяо, Лей; Гранмо, Оле-Кристоффер; Гудвин, Мортен (2021). «О сходимости машин Цетлина для ИДЕНТИЧНО- и НЕ-операторов» . Транзакции IEEE по анализу шаблонов и машинному интеллекту . ПП (10): 6345–6359. arXiv : 2007.14268 . дои : 10.1109/TPAMI.2021.3085591 . ПМИД   34077353 . S2CID   220831619 .
  64. ^ Борган, Элдрид (04 февраля 2024 г.). «Может ли норвежское изобретение произвести революцию в области искусственного интеллекта?» . ScienceNorway.no . Проверено 30 марта 2024 г.
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: db30ccd3ddce4844124cfa7ea217f61a__1719134760
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/db/1a/db30ccd3ddce4844124cfa7ea217f61a.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
Tsetlin machine - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)