The $\textit{von Neumann Computer Architecture}$ has a distinction between computation and memory. In contrast, the brain has an integrated architecture where computation and memory are indistinguishable. Motivated by the architecture of the brain, we propose a model of $\textit{associative computation}$ where memory is defined by a set of vectors in $\mathbb{R}^n$ (that we call $\textit{anchors}$), computation is performed by convergence from an input vector to a nearest neighbor anchor, and the output is a label associated with an anchor. Specifically, in this paper, we study the representation of Boolean functions in the associative computation model, where the inputs are binary vectors and the corresponding outputs are the labels ($0$ or $1$) of the nearest neighbor anchors. The information capacity of a Boolean function in this model is associated with two quantities: $\textit{(i)}$ the number of anchors (called $\textit{Nearest Neighbor (NN) Complexity}$) and $\textit{(ii)}$ the maximal number of bits representing entries of anchors (called $\textit{Resolution}$). We study symmetric Boolean functions and present constructions that have optimal NN complexity and resolution.


翻译:$\textit{冯·诺伊曼计算机体系结构}$将计算与存储相区分。相比之下,大脑采用一体化架构,其中计算与存储不可区分。受大脑架构启发,我们提出一种$\textit{联想计算}$模型:存储由$\mathbb{R}^n$中的一组向量(称为$\textit{锚点}$)定义,计算通过从输入向量收敛至最近邻锚点完成,输出则是与该锚点关联的标签。具体而言,本文研究布尔函数在联想计算模型中的表示问题,其中输入为二进制向量,对应输出为最近邻锚点的标签($0$或$1$)。该模型中布尔函数的信息容量与两个量相关:$\textit{(i)}$ 锚点数量(称为$\textit{最近邻复杂度}$)和 $\textit{(ii)}$ 锚点条目表示的最大比特数(称为$\textit{分辨率}$)。我们重点研究对称布尔函数,并给出具有最优最近邻复杂度和分辨率的构造方案。

0
下载
关闭预览

相关内容

不可错过!《机器学习100讲》课程,UBC Mark Schmidt讲授
专知会员服务
76+阅读 · 2022年6月28日
专知会员服务
61+阅读 · 2020年3月19日
100+篇《自监督学习(Self-Supervised Learning)》论文最新合集
专知会员服务
167+阅读 · 2020年3月18日
机器学习入门的经验与建议
专知会员服务
94+阅读 · 2019年10月10日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
深度自进化聚类:Deep Self-Evolution Clustering
我爱读PAMI
15+阅读 · 2019年4月13日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
无监督元学习表示学习
CreateAMind
27+阅读 · 2019年1月4日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+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
【推荐】GAN架构入门综述(资源汇总)
机器学习研究会
10+阅读 · 2017年9月3日
国家自然科学基金
18+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
1+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
6+阅读 · 2011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 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2023年6月23日
Arxiv
0+阅读 · 2023年6月22日
Arxiv
31+阅读 · 2020年9月21日
VIP会员
最新内容
【剑桥博士论文】智能体-环境协同优化
专知会员服务
3+阅读 · 今天14:33
为初级军官战术训练设计生成式人工智能平台
专知会员服务
5+阅读 · 今天6:43
《美军条令:作战伤员后送保障》
专知会员服务
4+阅读 · 今天6:38
《美空军条令出版物 4-0,维持》
专知会员服务
4+阅读 · 今天6:32
《基于仿真的空军任务规划优化》
专知会员服务
4+阅读 · 今天6:21
相关资讯
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
深度自进化聚类:Deep Self-Evolution Clustering
我爱读PAMI
15+阅读 · 2019年4月13日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
无监督元学习表示学习
CreateAMind
27+阅读 · 2019年1月4日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+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
【推荐】GAN架构入门综述(资源汇总)
机器学习研究会
10+阅读 · 2017年9月3日
相关基金
国家自然科学基金
18+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
1+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
6+阅读 · 2011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 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员