Enhancing Computational Efficiency in Multiscale Systems Using Deep Learning of Coordinates and Flow Maps

この論文は、座標と流れ場のマップを同時に学習する深層学習手法を用いて、マルチスケールシステムの時間発展を高精度かつ低計算コストで予測する新しい枠組みを提案し、フィッツフュー・ナグモモデルやカオス的なKuramoto-Sivashinsky方程式などの大規模システムにおける有効性を示しています。

Asif Hamid, Danish Rafiq, Shahkar Ahmad Nahvi, Mohammad Abid BazazWed, 11 Ma🤖 cs.LG

Multimodal LLM-assisted Evolutionary Search for Programmatic Control Policies

この論文は、深層強化学習の透明性と検証可能性を高めるため、マルチモーダル大規模言語モデルと進化探索を組み合わせ、視覚フィードバックに基づく失敗パターン分析を用いて人間に理解可能なプログラム制御方策を自動生成する手法「MLES」を提案し、標準的な制御タスクにおいて PPO と同等の性能を達成しつつ、透明な制御ロジックとスケーラビリティを実現したことを示しています。

Qinglong Hu, Xialiang Tong, Mingxuan Yuan, Fei Liu, Zhichao Lu, Qingfu ZhangWed, 11 Ma🤖 cs.LG

Energy-Aware Spike Budgeting for Continual Learning in Spiking Neural Networks for Neuromorphic Vision

この論文は、経験再生、学習可能なリーキー・インテグレート・アンド・ファイア(LIF)ニューロンパラメータ、および適応型スパイクスケジューラを統合したエネルギー意識スパイク予算枠組みを提案し、フレームベースおよびイベントベースの両方のデータセットにおいて、精度向上とエネルギー効率の最適化を同時に実現するスパイクニューラルネットワークの継続学習手法を開発したものである。

Anika Tabassum Meem, Muntasir Hossain Nadid, Md Zesun Ahmed MiaWed, 11 Ma🤖 cs.AI

B-DENSE: Branching For Dense Ensemble Network Supervision Efficiency

この論文は、拡散モデルの推論遅延を軽減しつつ中間軌道の構造情報を保持するために、教師の軌道の各離散ステップに対応する複数のブランチを備えた学生モデルを提案し、密な軌道アライメントを通じて生成品質を向上させる「B-DENSE」と呼ばれる新しいフレームワークを紹介しています。

Cherish Puniani, Tushar Kumar, Arnav Bendre, Gaurav Kumar, Shree SinghiWed, 11 Ma🤖 cs.AI

Memory-Augmented Spiking Networks: Synergistic Integration of Complementary Mechanisms for Neuromorphic Vision

本論文は、N-MNIST データセットを用いたアブレーション研究を通じて、スパイクニューラルネットワークにホップフィールドネットワークや階層的ゲート型再帰ネットワークなどの記憶増強メカニズムを統合することで、分類精度、計算効率、エネルギー消費、およびニューロン群の構造化(クラスタリング)を同時に向上させるバランスの取れた設計原則を確立したことを示しています。

Effiong Blessing, Chiung-Yi Tseng, Isaac Nkrumah, Junaid RehmanWed, 11 Ma🤖 cs.LG

Robust Parameter and State Estimation in Multiscale Neuronal Systems Using Physics-Informed Neural Networks

この論文は、従来の数値解法では困難であった非線形性やマルチスケールダイナミクスを持つニューロンモデルにおいて、物理情報ニューラルネットワーク(PINN)を用いて不完全かつノイズの多い電位観測データから生体物理パラメータと非観測状態変数を同時に高精度に推定する堅牢な手法を提案し、その有効性を示したものである。

Changliang Wei, Yangyang Wang, Xueyu ZhuWed, 11 Ma🤖 cs.LG

An accurate flatness measure to estimate the generalization performance of CNN models

この論文は、畳み込みニューラルネットワーク(CNN)の幾何学的構造を正確に反映し、クロスエントロピー損失のヘッシアン行列のトレースの閉形式解を導出することで、モデルの汎化性能を評価し、アーキテクチャや訓練の設計を支援する新たな平坦性指標を提案しています。

Rahman Taleghani, Maryam Mohammadi, Francesco MarchettiWed, 11 Ma🤖 cs.LG

DendroNN: Dendrocentric Neural Networks for Energy-Efficient Classification of Event-Based Data

本論文は、脳の樹状突起のスパイク配列検出メカニズムを模倣し、勾配なしの再配線学習と非同期デジタルハードウェア・アーキテクチャを組み合わせることで、イベントベースの時系列データ分類において既存のニューロモルフィックハードウェアよりも最大4倍のエネルギー効率を実現する「DendroNN」という新たなニューラルネットワークを提案しています。

Jann Krausse, Zhe Su, Kyrus Mama, Maryada, Klaus Knobloch, Giacomo Indiveri, Jürgen BeckerWed, 11 Ma🤖 cs.AI

Symbolic Discovery of Stochastic Differential Equations with Genetic Programming

この論文は、遺伝的プログラミングを用いてドリフト項と拡散項を最大尤度推定で同時に最適化することで、確率微分方程式の記号的発見を可能にし、従来の決定論的アプローチを超えてノイズを含む動的システムの解釈可能なモデル化を実現する手法を提案しています。

Sigur de Vries, Sander W. Keemink, Marcel A. J. van GervenWed, 11 Ma💻 cs

A Variational Latent Equilibrium for Learning in Cortex

この論文は、エネルギー保存と作用の極値の原理に基づき、時間連続的な神経ネットワークにおける誤差伝播を生物学的に妥当な局所学習則として導出する「変分潜在平衡」の一般形式を提案し、逆伝播法(BPTT)の生物学的実装と物理回路の設計指針を提供するものである。

Simon Brandt, Paul Haider, Walter Senn, Federico Benitez, Mihai A. PetroviciWed, 11 Ma🤖 cs.AI

A White-Box SVM Framework and its Swarm-Based Optimization for Supervision of Toothed Milling Cutter through Characterization of Spindle Vibrations

本論文では、切削工具の摩耗や破損に伴う主軸振動の時間領域応答と統計的特徴を分析し、特徴選択と群知能アルゴリズムによる最適化を組み合わせたホワイトボックス型サポートベクターマシン(SVM)フレームワークを提案し、工具状態のリアルタイム監視におけるその有効性と解釈可能性を実証しています。

Tejas Y. Deo, B. B. Deshmukh, Keshav H. Jatakar, Kamlesh M. Chhajed, S. S. Pardeshi, R. Jegadeeshwaran, Apoorva N. Khairnar, Hrushikesh S. Khade, A. D. PatangeTue, 10 Ma🤖 cs.LG

A 1.6-fJ/Spike Subthreshold Analog Spiking Neuron in 28 nm CMOS

この論文は、28nm CMOS 技術を用いて 1.6fJ/spike の超低消費電力を実現したアナログスパイキングニューロンを設計・実装し、MNIST 認識タスクにおいて 82.5% の精度を達成した埋め込み機械学習向けの高効率ニューロモルフィック SoC の実現可能性を示したものである。

Marwan Besrour, Takwa Omrani, Jacob Lavoie, Gabriel Martin-Hardy, Esmaeil Ranjbar Koleibi, Jeremy Menard, Konin Koua, Philippe Marcoux, Mounir Boukadoum, Rejean FontaineTue, 10 Ma💻 cs

Reconsidering the energy efficiency of spiking neural networks

本論文は、データ移動やメモリアクセスなどのオーバーヘッドを包括的に評価する厳密なエネルギーモデルを用いて、特定の条件下(平均スパイク率が 6.4% 未満など)でのみスパイクニューラルネットワーク(SNN)が従来の量子化人工ニューラルネットワーク(QNN)を上回るエネルギー効率を実現し得ることを実証し、スマートウォッチのバッテリー寿命を倍増させる可能性を示唆しています。

Zhanglu Yan, Zhenyu Bai, Weng-Fai WongTue, 10 Ma🤖 cs.LG

Balancing Interpretability and Performance in Motor Imagery EEG Classification: A Comparative Study of ANFIS-FBCSP-PSO and EEGNet

本論文は、BCI Competition IV-2a データセットを用いた比較研究において、個人内では解釈性の高い ANFIS-FBCSP-PSO モデルが、個人間では汎化性能に優れた EEGNet がそれぞれ優位であることを示し、MI-BCI システムの設計目標に応じたモデル選択の指針を提供しています。

Farjana Aktar, Mohd Ruhul Ameen, Akif Islam, Md Ekramul HamidTue, 10 Ma🤖 cs.LG

Distributionally Robust Geometric Joint Chance-Constrained Optimization: Neurodynamic Approaches

本論文は、行ベクトルの確率分布が不確実性集合に属する分布ロバスト幾何学的同時確率制約付き最適化問題を、標準的な解法を用いずに確率的に大域最適解に収束するニューロダイナミクス・デュプレックス手法(3 つの射影方程式に基づく)によって解決することを提案し、形状最適化および通信問題への適用を通じてその有効性を示しています。

Ange Valli (L2S), Siham Tassouli (OPTIM), Abdel Lisser (L2S)Tue, 10 Ma🔢 math

RECAP: Local Hebbian Prototype Learning as a Self-Organizing Readout for Reservoir Dynamics

本論文は、誤差逆伝播を用いずに、学習済みのリザーバの動的応答とヘッビアン学習に基づく自己組織化プロトタイプ読み出しを組み合わせた「RECAP」という画像分類手法を提案し、汚染データに曝されなくても MNIST-C における多様なノイズに対して高い頑健性を示すことを実証しています。

Heng ZhangTue, 10 Ma🤖 cs.LG