Among the main features of biological intelligence are energy efficiency, capacity for continual adaptation, and risk management via uncertainty quantification. Neuromorphic engineering has been thus far mostly driven by the goal of implementing energy-efficient machines that take inspiration from the time-based computing paradigm of biological brains. In this paper, we take steps towards the design of neuromorphic systems that are capable of adaptation to changing learning tasks, while producing well-calibrated uncertainty quantification estimates. To this end, we derive online learning rules for spiking neural networks (SNNs) within a Bayesian continual learning framework. In it, each synaptic weight is represented by parameters that quantify the current epistemic uncertainty resulting from prior knowledge and observed data. The proposed online rules update the distribution parameters in a streaming fashion as data are observed. We instantiate the proposed approach for both real-valued and binary synaptic weights. Experimental results using Intel's Lava platform show the merits of Bayesian over frequentist learning in terms of capacity for adaptation and uncertainty quantification.


翻译:生物情报的主要特征包括能源效率、持续适应的能力和通过不确定性量化进行风险管理。迄今为止,神经地貌工程的驱动力主要来自实施节能机器的目标,这种机器是从生物大脑基于时间的计算范式中得到启发的。在本文中,我们采取步骤设计神经地貌系统,这些系统能够适应变化中的学习任务,同时提出经充分校准的不确定性量化估计。为此,我们从Bayesian持续学习的框架内获得神经网络(SNNS)的在线学习规则。其中,每种合成重量都由参数组成,这些参数可以量化先前知识和观察到的数据所产生的当前特征不确定性。拟议的在线规则随着数据的观察,以流态方式更新分配参数。我们从真实价值和二元合成重量的角度对拟议的方法进行回调。使用Intel's Lava平台的实验结果显示Bayesian在适应能力和不确定性量化能力方面优于经常学习的优点。

0
下载
关闭预览

相关内容

让 iOS 8 和 OS X Yosemite 无缝切换的一个新特性。 > Apple products have always been designed to work together beautifully. But now they may really surprise you. With iOS 8 and OS X Yosemite, you’ll be able to do more wonderful things than ever before.

Source: Apple - iOS 8
专知会员服务
50+阅读 · 2020年12月14日
专知会员服务
59+阅读 · 2020年3月19日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
167+阅读 · 2019年10月11日
2019年机器学习框架回顾
专知会员服务
35+阅读 · 2019年10月11日
机器学习入门的经验与建议
专知会员服务
90+阅读 · 2019年10月10日
【哈佛大学商学院课程Fall 2019】机器学习可解释性
专知会员服务
98+阅读 · 2019年10月9日
IEEE TII Call For Papers
CCF多媒体专委会
3+阅读 · 2022年3月24日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Workshop
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年12月20日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
23+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
25+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
17+阅读 · 2019年1月7日
无监督元学习表示学习
CreateAMind
25+阅读 · 2019年1月4日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
41+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
16+阅读 · 2018年12月24日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
【论文】变分推断(Variational inference)的总结
机器学习研究会
39+阅读 · 2017年11月16日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
5+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2008年12月31日
Arxiv
21+阅读 · 2022年2月24日
Arxiv
10+阅读 · 2021年2月18日
Arxiv
14+阅读 · 2019年9月11日
Arxiv
17+阅读 · 2019年3月28日
VIP会员
相关VIP内容
专知会员服务
50+阅读 · 2020年12月14日
专知会员服务
59+阅读 · 2020年3月19日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
167+阅读 · 2019年10月11日
2019年机器学习框架回顾
专知会员服务
35+阅读 · 2019年10月11日
机器学习入门的经验与建议
专知会员服务
90+阅读 · 2019年10月10日
【哈佛大学商学院课程Fall 2019】机器学习可解释性
专知会员服务
98+阅读 · 2019年10月9日
相关资讯
IEEE TII Call For Papers
CCF多媒体专委会
3+阅读 · 2022年3月24日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Workshop
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年12月20日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
23+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
25+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
17+阅读 · 2019年1月7日
无监督元学习表示学习
CreateAMind
25+阅读 · 2019年1月4日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
41+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
16+阅读 · 2018年12月24日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
【论文】变分推断(Variational inference)的总结
机器学习研究会
39+阅读 · 2017年11月16日
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
5+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2008年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员