(情報科学)技術的特異点と科学･技術等 1 (ナノテク) [転載禁止]©2ch.net (840ﾚｽ)
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645(3): 643 [>620sage_so] 2017/02/05(日) 14:16:41.40 ID:P54mEcWs(1/2)調 AAS
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永続値を減 ry 永続値を更新する正確な条件は、空間プーリングと時間プ ry とでは異な ry
空間プーリングの概念
空間プーリングの最も基本的な機能はリージョンへの入力を疎なパターンに変換 ry
。シーケンスを学習して予測 ry 疎分散パターンから始めることが必要 ry
。空間プーリング ry いくつかの到達目標がある。
1) すべてのカラムを使用する
HTM リージョンは入力の共通したパターンに対する表現を学習するための
固定数のカラムがある。一つの目的は、全体の ry すべてのカラムが確かに、 ry 学習 ry
。決してアクティブにならないようなカラムは必要でない。そうならないために、
各カラムがその周囲のカラムと相対的にどのくらい頻繁にアクティブになるかを常に監視 ry
頻度が低すぎるときは、そのカラムが勝者となるカラムの集合に含まれ始めるように ry
アクティブになる基準をブースト36する。
ry カラムは周囲のカラムと互いに競合しており、入力パターンに対する表現に
加わろうとしている。あるカラムがほとんどアクティブにならないときは ry 積極的に ry
、他のカラムはその入力を変更させられて少しだけ異なる入力パターンを表現し始める。
646: 645 [>620sage_so] 2017/02/05(日) 14:17:14.74 ID:P54mEcWs(2/2)調 AAS
2) 望ましい密度を維持する
リージョンは入力に対する疎な表現を形成する必要がある。
最大の入力を受け取ったカラムは周囲のカラムを抑制する。
抑制範囲を決める半径は、そのカラムの受容野37のサイズに比例する
（従ってまた、小さなサイズからリージョン全体に至る範囲を取る）。
抑制半径の範囲内では、多くのアクティブな入力を受け取ったわずかなパーセンテージ
のカラムだけを「勝者」とする。その他のカラムは無効化される。
（抑制「半径」の語感は二次元状に配置されたカラムを暗示しているが、
この概念は他のトポロジにも適用できる）
36 boost。後押しする、増強するなどの意。後述のアルゴリズムでブースト値という変数 ry
37 receptive field
647(1): 645 [>620sage_so] 2017/02/08(水) 02:03:27.72 ID:63WsxX0P(1/2)調 AAS
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3) 些細なパターンを避ける
すべてのカラムが些細ではない入力パターンを表すこと ry は、
カラムがアクティブになる ry 最小のしきい値を設定することで達成 ry
。例えば、しきい値を 50 とすると、カラムがアクティブになるには
その樹状突起セグメント上のアクティブなシナプスが 50 個以上必要であり、
ry あるレベル以上に複雑なパターンだけが表現される ry
4) 余分な接続関係を避ける
よく注意しないと、あるカラムが巨大な数の有効なシナプスを保持する ry
。すると、あまり関連性のない多くの異なる入力パターンに強く反応するようになる。
シナプスの異なる部分集合は異なるパターンに反応するだろう。
この問題を避けるため、勝者カラムに現在貢献していないシナプスすべて ry 永続値を減 ry
。貢献していないシナプスに確実に十分なペナルティを与えることで、
一つのカラムが表現する入力パターンが限定 ry
648: 645 [>620sage_so] 2017/02/08(水) 02:04:30.13 ID:63WsxX0P(2/2)調 AAS
5) 自己調整的な受容野
実物の脳は高い可塑性38を示す。
新皮質のリージョンは、様々な変化に反応してまったく異なる事柄の表現を学習できる。
もし新皮質の一部が損傷したら、 ry 他の部分によって表現するように調整される。
もし感覚器官が損傷したり変化したりすると、
それに関連付けられていた部分の新皮質は何か他のことを表現するように調整される。
システムは自己調整的である。我々の HTM リージョンにも同様の柔軟性を求めたい。
あるリージョンに 10,000 個のカラムを割り当てたら、
入力を 10,000 個のカラムで最適に表現する方法を学習するべき ry
入力の統計的性質が変化したら、カラムは ry 最適に表現するように変化するべき ry
まとめると、HTM の設計者はリージョンに任意のリソースを割り当てることができて、
そのリージョンは利用可能なカラムと入力の統計的性質に基づいて入力を最適に表現 ry
できるべきである。
一般的な規則は、リージョンのカラムがより多くあれば、
各カラムは入力のより大きくより詳細なパターンを表現 ry
。なお一定の粗さを保つが39、カラムは普通、より稀にアクティブになる。
38 plastic。かそせい。物理的な可塑性とは固体に外力を加えて変形させ、
力を取り去ってももとに戻らない性質のこと。
脳の可塑性とは経験に応じて神経回路の組み換えや再構成を行う能力のこと。柔軟性、適応性。
39 粗さ(sparsity)はアクティブになるカラムの割合。カラムの数が増えても粗さは一定ということ。
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