人们容易概括到新型域和刺激的知识。我们提出了一种在计算模型中实例化的理论,基于跨域人类中的跨域泛化是对结构化(即,象征性)关系表示的模拟推断的情况。该模型是LISA和关系推论和学习的DORA模型的延伸。生成的模型在没有监控的情况下,从非关系输入中的关系和格式(即结构)(即,结构)既与强化学习的容量增强,利用这些表示来学习单个域,然后向新域推广首先通过模拟推理(即零拍摄学习)。我们展示了模型从各种简单的视觉刺激学习结构化关系表示的能力,并在视频游戏(突破和乒乓球)和几个心理任务之间进行跨域泛化。我们展示了模型的轨迹在学到关系时,旨在让孩子的轨迹镜头紧密地镜子,从文学中占据了儿童推理和类比制作的文献中的现象。该模型在域之间的概括能力展示了在其基础关系结构方面代表域的灵活性,而不是简单地就其投入和产出之间的统计关系而言。
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我们为大脑和行为提供了一般的理论框架,这些框架是进化的和计算方式。我们抽象模型中的大脑是一个节点和边缘网络。虽然它与标准神经网络模型有一些相似之处,但随着我们所示,存在一些显着差异。我们网络中的节点和边缘都具有权重和激活级别。它们充当使用一组相对简单的规则来确定激活级别和权重的概率传感器,以通过输入,生成输出,并相互影响。我们表明这些简单的规则能够实现允许网络代表越来越复杂的知识的学习过程,并同时充当促进规划,决策和行为执行的计算设备。通过指定网络的先天(遗传)组件,我们展示了进化如何以初始的自适应规则和目标赋予网络,然后通过学习来丰富。我们展示了网络的开发结构(这决定了大脑可以做些什么以及如何良好)受影响数据输入分布的机制和确定学习参数的机制之间的共同进化协调的批判性影响(在程序中使用按节点和边缘运行)。最后,我们考虑了模型如何占了学习领域的各种调查结果,如何解决思想和行为的一些挑战性问题,例如与设定目标和自我控制相关的问题,以及它如何帮助理解一些认知障碍。
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在本文中,我们使用一系列建模技术来调查抽象手机是否可以从接触语音声音中出现。实际上,该研究代表了尝试从语言使用的抽象出现的基于使用的语言学理论设备的尝试。我们的任务侧重于最简单的这样的假设抽象。我们测试了两个关于语言知识在语言上的语言知识的反对原则:基于内存的学习(MBL)和纠错学习(ECL)。泛化的过程得到了抽象语言学家与之运作,我们探讨了MBL和ECL是否可以产生类似语言抽象的语言知识。每个模型都有一个由一个扬声器产生的大量预处理语音。我们评估了这些简单模型所学到的一致性或稳定性以及它们引起抽象类别的能力。两种类型的模型在这些测试方面的票价不同。我们表明ECL模型可以从输入中可靠地识别了ECL模型可以学习抽象,并且至少可以从输入中可靠地识别到传统类型中的电话库存和分组。
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Alphazero,Leela Chess Zero和Stockfish Nnue革新了计算机国际象棋。本书对此类引擎的技术内部工作进行了完整的介绍。该书分为四个主要章节 - 不包括第1章(简介)和第6章(结论):第2章引入神经网络,涵盖了所有用于构建深层网络的基本构建块,例如Alphazero使用的网络。内容包括感知器,后传播和梯度下降,分类,回归,多层感知器,矢量化技术,卷积网络,挤压网络,挤压和激发网络,完全连接的网络,批处理归一化和横向归一化和跨性线性单位,残留层,剩余层,过度效果和底漆。第3章介绍了用于国际象棋发动机以及Alphazero使用的经典搜索技术。内容包括minimax,alpha-beta搜索和蒙特卡洛树搜索。第4章展示了现代国际象棋发动机的设计。除了开创性的Alphago,Alphago Zero和Alphazero我们涵盖Leela Chess Zero,Fat Fritz,Fat Fritz 2以及有效更新的神经网络(NNUE)以及MAIA。第5章是关于实施微型α。 Shexapawn是国际象棋的简约版本,被用作为此的示例。 Minimax搜索可以解决六ap峰,并产生了监督学习的培训位置。然后,作为比较,实施了类似Alphazero的训练回路,其中通过自我游戏进行训练与强化学习结合在一起。最后,比较了类似α的培训和监督培训。
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关于人类阅读的研究长期以来一直记录在阅读行为表明特定于任务的效果,但是建立一个通用模型来预测人类在给定任务中将显示什么的通用模型。我们介绍了Neat,这是人类阅读中注意力分配的计算模型,基于人类阅读优化了一项任务中关注经济和成功之间的权衡。我们的模型是使用当代神经网络建模技术实施的,并对注意力分配的分配方式在不同任务中如何变化做出明确的测试预测。我们在一项针对阅读理解任务的两个版本的眼影研究中对此进行了测试,发现我们的模型成功说明了整个任务的阅读行为。因此,我们的工作提供了证据表明,任务效果可以建模为对任务需求的最佳适应。
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这篇理论文章研究了如何在计算机中构建类似人类的工作记忆和思维过程。应该有两个工作记忆存储,一个类似于关联皮层中的持续点火,另一个类似于大脑皮层中的突触增强。这些商店必须通过环境刺激或内部处理产生的新表示不断更新。它们应该连续更新,并以一种迭代的方式进行更新,这意味着在下一个状态下,应始终保留一组共同工作中的某些项目。因此,工作记忆中的一组概念将随着时间的推移逐渐发展。这使每个状态都是对先前状态的修订版,并导致连续的状态与它们所包含的一系列表示形式重叠和融合。随着添加新表示形式并减去旧表示形式,在这些更改过程中,有些保持活跃几秒钟。这种持续活动,类似于人工复发性神经网络中使用的活动,用于在整个全球工作区中传播激活能量,以搜索下一个关联更新。结果是能够朝着解决方案或目标前进的联想连接的中间状态链。迭代更新在这里概念化为信息处理策略,一种思想流的计算和神经生理决定因素以及用于设计和编程人工智能的算法。
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Curiosity for machine agents has been a focus of lively research activity. The study of human and animal curiosity, particularly specific curiosity, has unearthed several properties that would offer important benefits for machine learners, but that have not yet been well-explored in machine intelligence. In this work, we conduct a comprehensive, multidisciplinary survey of the field of animal and machine curiosity. As a principal contribution of this work, we use this survey as a foundation to introduce and define what we consider to be five of the most important properties of specific curiosity: 1) directedness towards inostensible referents, 2) cessation when satisfied, 3) voluntary exposure, 4) transience, and 5) coherent long-term learning. As a second main contribution of this work, we show how these properties may be implemented together in a proof-of-concept reinforcement learning agent: we demonstrate how the properties manifest in the behaviour of this agent in a simple non-episodic grid-world environment that includes curiosity-inducing locations and induced targets of curiosity. As we would hope, our example of a computational specific curiosity agent exhibits short-term directed behaviour while updating long-term preferences to adaptively seek out curiosity-inducing situations. This work, therefore, presents a landmark synthesis and translation of specific curiosity to the domain of machine learning and reinforcement learning and provides a novel view into how specific curiosity operates and in the future might be integrated into the behaviour of goal-seeking, decision-making computational agents in complex environments.
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启动和抗精气可以通过错误驱动的学习来建模(Marsolek,2008),假设学习质量的影响对目标刺激的处理进行了学习。这意味着参与者在启动研究中不断学习,并预测他们在其他心理语言实验的每项试验中也在学习。这项研究调查了在词汇决策实验中是否可以检测到试验学习。我们使用了判别词典模型(DLM; Baayen等,2019),这是一种具有分布语义的含义表示的精神词典模型,该模型具有分布语义的含义表示,该模型以Widrow-hoff规则为增量学习模型。我们使用了英国词典项目(BLP; Keuleers等,2012)的数据,并对每个受试者单独进行试用基础进行了DLM模拟词汇决策实验。然后,使用源自DLM模拟作为预测因子的措施预测单词和非单词的反应时间。使用两个受试者的数据开发模型,并对所有其他受试者进行了测试。我们从两个模拟中为每个主题提取了措施(一个在试验之间进行了学习更新,一个没有),并将其用作两个GAM的输入。基于学习的模型比大多数受试者的非学习模型表现出更好的模型拟合度。我们的措施还提供了有关词汇处理的见解,并使我们能够通过线性混合模型探索个体差异。这证明了DLM对行为数据进行建模的潜力,并得出这样的结论:在心理语言实验中确实可以检测到试验到审判的学习。
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人类可以通过最小的相互干扰连续学习几项任务,但一次接受多个任务进行培训时的表现较差。标准深神经网络相反。在这里,我们提出了针对人工神经网络的新型计算限制,灵感来自灵长类动物前额叶皮层的较​​早作品,以捕获交织训练的成本,并允许网络在不忘记的情况下按顺序学习两个任务。我们通过两个算法主题,所谓的“呆滞”任务单元和HEBBIAN训练步骤增强了标准随机梯度下降,该步骤加强了任务单元和编码与任务相关信息的隐藏单元之间的连接。我们发现,“缓慢”的单元在培训期间引入了转换成本,该单元在交错训练下偏向表示的表示,而忽略了上下文提示的联合表示,而Hebbian步骤则促进了从任务单元到隐藏层的门控方案的形成这会产生正交表示,完全防止干扰。在先前发布的人类行为数据上验证该模型表明,它与接受过封锁或交错课程训练的参与者的表现相匹配,并且这些绩效差异是由真实类别边界的误解驱动的。
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Multilayer Neural Networks trained with the backpropagation algorithm constitute the best example of a successful Gradient-Based Learning technique. Given an appropriate network architecture, Gradient-Based Learning algorithms can be used to synthesize a complex decision surface that can classify high-dimensional patterns such as handwritten characters, with minimal preprocessing. This paper reviews various methods applied to handwritten character recognition and compares them on a standard handwritten digit recognition task. Convolutional Neural Networks, that are specifically designed to deal with the variability of 2D shapes, are shown to outperform all other techniques.Real-life document recognition systems are composed of multiple modules including eld extraction, segmentation, recognition, and language modeling. A new learning paradigm, called Graph Transformer Networks (GTN), allows such multi-module systems to be trained globally using Gradient-Based methods so as to minimize an overall performance measure.Two systems for on-line handwriting recognition are described. Experiments demonstrate the advantage of global training, and the exibility of Graph Transformer Networks.A Graph Transformer Network for reading bank check is also described. It uses Convolutional Neural Network character recognizers combined with global training techniques to provides record accuracy on business and personal checks. It is deployed commercially and reads several million checks per day.
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语言是协调问题的强大解决方案:他们提供了稳定的,有关我们所说的单词如何对应于我们头脑中的信仰和意图的共同期望。然而,在变量和非静止社会环境中的语言使用需要语言表征来灵活:旧词在飞行中获取新的临时或合作伙伴特定含义。在本文中,我们介绍了柴(通过推理的连续分层适应),一个分层贝叶斯的协调理论和会议组织,旨在在这两个基本观察之间调和长期张力。我们认为,沟通的中央计算问题不仅仅是传输,如在经典配方中,而是在多个时间尺度上持续学习和适应。合作伙伴特定的共同点迅速出现在数型互动中的社会推论中,而社群范围内的社会公约是稳定的前锋,这些前锋已经抽象出与多个合作伙伴的互动。我们展示了新的实证数据,展示了我们的模型为多个现象提供了对先前账户挑战的计算基础:(1)与同一合作伙伴的重复互动的更有效的参考表达的融合(2)将合作伙伴特定的共同基础转移到陌生人,并(3)交际范围的影响最终会形成。
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Recent progress in artificial intelligence (AI) has renewed interest in building systems that learn and think like people. Many advances have come from using deep neural networks trained end-to-end in tasks such as object recognition, video games, and board games, achieving performance that equals or even beats humans in some respects. Despite their biological inspiration and performance achievements, these systems differ from human intelligence in crucial ways. We review progress in cognitive science suggesting that truly human-like learning and thinking machines will have to reach beyond current engineering trends in both what they learn, and how they learn it. Specifically, we argue that these machines should (a) build causal models of the world that support explanation and understanding, rather than merely solving pattern recognition problems; (b) ground learning in intuitive theories of physics and psychology, to support and enrich the knowledge that is learned; and (c) harness compositionality and learning-to-learn to rapidly acquire and generalize knowledge to new tasks and situations. We suggest concrete challenges and promising routes towards these goals that can combine the strengths of recent neural network advances with more structured cognitive models.
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保证案件旨在为其最高主张的真理提供合理的信心,这通常涉及安全或保障。那么一个自然的问题是,案件提供了“多少”信心?我们认为,置信度不能简化为单个属性或测量。取而代之的是,我们建议它应该基于以三种不同观点的属性为基础:正面,消极和残留疑问。积极的观点考虑了该案件的证据和总体论点结合起来的程度,以表明其主张的信念是正当的。我们为理由设置了一个高标准,要求它是不可行的。对此的主要积极度量是健全性,它将论点解释为逻辑证明。对证据的信心可以概率地表达,我们使用确认措施来确保证据的“权重”跨越了一定的阈值。此外,可以通过使用概率逻辑的参数步骤从证据中汇总概率,以产生我们所谓的索赔概率估值。负面观点记录了对案件的怀疑和挑战,通常表示为叛逆者及其探索和解决。保证开发商必须防止确认偏见,并应在制定案件时大力探索潜在的叛逆者,并应记录下来及其解决方案,以避免返工并帮助审阅者。残留疑问:世界不确定,因此并非所有潜在的叛逆者都可以解决。我们探索风险,可能认为它们是可以接受或不可避免的。但是,至关重要的是,这些判断是有意识的判断,并且在保证案例中记录下来。本报告详细介绍了这些观点,并指示了我们的保证2.0的原型工具集如何协助他们的评估。
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该研究解决了在用线性鉴别学习建模拐点形态时出现的一系列方法问题。以半成本德国名词系统为例,我们说明了如何对表单和意义的代表作出的决策如何影响模型性能。我们澄清,为了建模频率效应在学习中,必须利用增量学习而不是学习的肠胃。我们还讨论如何设置模型,以近似语境中的流动词的学习。此外,我们说明了如何在这种方法中如何以相当大的细节建模。通常,该模型为已知的单词提供了优异的存储器,但适当地对未经展示数据进行了更有限的性能,符合德国原住民的德国名词拐点和泛化性能的半生产力。
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我们描述了Fanoos XAI系统的扩展[Bayani等2022],该系统使系统能够学习适当的措施,以满足用户对描述的要求或多或少抽象。具体而言,分析系统的描述存储在状态中,为了使描述或多或少地抽象,Fanoos从大型库中选择操作员以应用于状态并生成新的描述。先前在Fanoos上进行了主要使用的手写方法,用于操作员选择;当前的工作使Fanoos能够利用经验来学习在特定情况下申请的最佳操作员,平衡探索和剥削,利用专家的见解,并利用当前状态和过去状态之间的相似性。此外,为了引导学习过程(即在课程学习中),我们描述了我们实施的模拟用户;该模拟使Fanoos能够获得一般的见解,从而使合理的行动课程,后来可以通过与真实用户的经验来完善的见解,而不是完全从头开始与人类互动。可以在https:// github/dbay-ani/operator_selection_leartenning_extensions_for_fanoos上找到实施本文中描述的方法的代码。
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基于变压器的语言模型最近在许多自然语言任务中取得了显着的结果。但是,通常通过利用大量培训数据来实现排行榜的性能,并且很少通过将明确的语言知识编码为神经模型。这使许多人质疑语言学对现代自然语言处理的相关性。在本文中,我介绍了几个案例研究,以说明理论语言学和神经语言模型仍然相互关联。首先,语言模型通过提供一个客观的工具来测量语义距离,这对语言学家很有用,语义距离很难使用传统方法。另一方面,语言理论通过提供框架和数据源来探究我们的语言模型,以了解语言理解的特定方面,从而有助于语言建模研究。本论文贡献了三项研究,探讨了语言模型中语法 - 听觉界面的不同方面。在论文的第一部分中,我将语言模型应用于单词类灵活性的问题。我将Mbert作为语义距离测量的来源,我提供了有利于将单词类灵活性分析为方向过程的证据。在论文的第二部分中,我提出了一种方法来测量语言模型中间层的惊奇方法。我的实验表明,包含形态句法异常的句子触发了语言模型早期的惊喜,而不是语义和常识异常。最后,在论文的第三部分中,我适应了一些心理语言学研究,以表明语言模型包含了论证结构结构的知识。总而言之,我的论文在自然语言处理,语言理论和心理语言学之间建立了新的联系,以为语言模型的解释提供新的观点。
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在过去的几年中,计算机视觉的显着进步总的来说是归因于深度学习,这是由于大量标记数据的可用性所推动的,并与GPU范式的爆炸性增长配对。在订阅这一观点的同时,本书批评了该领域中所谓的科学进步,并在基于信息的自然法则的框架内提出了对愿景的调查。具体而言,目前的作品提出了有关视觉的基本问题,这些问题尚未被理解,引导读者走上了一个由新颖挑战引起的与机器学习基础共鸣的旅程。中心论点是,要深入了解视觉计算过程,有必要超越通用机器学习算法的应用,而要专注于考虑到视觉信号的时空性质的适当学习理论。
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我们建议并探讨可以将语言模型作为社会科学研究中特定人类亚人群的有效代理进行研究的可能性。人工智能工具的实践和研究应用有时受到有问题的偏见(例如种族主义或性别歧视)的限制,这些偏见通常被视为模型的统一特性。我们表明,一个这样的工具中的“算法偏见”(GPT-3语言模型)既是细粒度又是人口统计相关的,这意味着适当的条件会导致其准确地仿真来自各种人类的响应分布亚组。我们将此属性称为“算法忠诚度”,并在GPT-3中探索其范围。我们通过将模型调节在美国进行的多项大型调查中的数千个社会人口统计背景故事中调节,从而创建“硅样本”。然后,我们比较硅和人类样品,以证明GPT-3中包含的信息远远超出了表面相似性。它是细微的,多方面的,并反映了特征人类态度的思想,态度和社会文化背景之间的复杂相互作用。我们建议,具有足够算法的忠诚度的语言模型构成了一种新颖而有力的工具,可以促进各种学科的人类和社会的理解。
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处理感官输入的机器学习系统的兴起使人与机器感知之间的比较有所增加。但是,这种比较面临着一个挑战:尽管机器对某些刺激的感知通常可以通过直接和明确的措施来探讨,但人类知识的大部分知识是潜在的,不完整的或不可用的。在这里,我们探讨了这种不对称性如何导致这种比较误解人类和机器感知的重叠。作为一个案例研究,我们考虑了人类对\ textit {对抗性语音}的感知 - 合成音频命令被自动语音识别系统识别为有效消息,但据报道,人类听众听到了无意义的噪音。在五个实验中,我们适应了人类心理物理学文献的任务设计,以表明即使受试者无法自由地抄写此类语音命令(以前的人类理解基准),他们也可以表现出其他形式的理解,包括从紧密匹配的对抗性语言中歧视对抗性演讲非语音(实验1--2),在对抗性语音(实验3--4)中开始完成的常见短语,并解决了对抗性语音中提出的简单数学问题(实验5) - 即使对于先前被描述为人类无法理解的刺激听众。我们建议在比较人类和机器感知时采用这种“敏感测试”,并讨论评估系统之间重叠的这种方法的更广泛的后果。
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