Резервуарні обчислення: інтерактивний симулятор

Онлайн-симулятор резервуарних обчислень — схеми, на якій будують фізичні нейронні мережі: одна лінія затримки, одна петля зворотного зв’язку, один нелінійний вузол. Розмірність задається часом: лінія розбивається на віртуальні вузли. Навчається лише лінійний зчитувальний шар; сам резервуар залишається випадковим і незмінним.

Як користуватися симулятором

1
Рухайте коефіцієнт зворотного зв’язку

Почніть із повзунка коефіцієнта. Спостерігайте за міткою режиму: згасання, межа хаосу або хаос.

2
Дивіться на стовпчики пам’яті

Вони показують, як далеко в минуле резервуар пам’ятає вхідний сигнал. На межі хаосу стовпчики сягають найдалі.

3
Порівнюйте з кривою

Штрихова лінія позначає ваше положення на кривій пам’яті. Наведіть її на пік.

Змінюйте коефіцієнт зворотного зв’язку і знаходьте межу хаосу

Стани віртуальних вузлів

час зліва направо

Кожен рядок — це віртуальний вузол лінії затримки, кожна колонка — один цикл петлі. Синій і червоний позначають знак стану.

Наскільки сильно стан повертається в лінію через один цикл.
Наскільки сильно вузол наслідує свого сусіда, а не власний минулий стан.
Наскільки сильно сигнал впливає на стан лінії.
На скільки частин розбита лінія затримки.
Ємність пам’яті: 0.00

Пам’ять за затримкою

Наскільки точно зчитувальний шар відновлює вхідний сигнал, поданий 1…20 циклів тому.

Пам’ять і коефіцієнт зворотного зв’язку

пік при

Крива перераховується для кожного значення коефіцієнта. Штрихова лінія показує поточне положення.

Навчається лише лінійний зчитувальний шар — одна розв’язана система рівнянь, без зворотного поширення помилки і без епох. Саме тому такі схеми реалізують у залізі: сам резервуар не потребує жодних змін.

Це модель класу алгоритмів, а не конкретного пристрою. Фізичні резервуари будують на різних середовищах — від оптичного волокна до спінових хвиль у плівках залізо-ітрієвого гранату.

Опубліковано Оновлено Автор: