Deep learning approaches are becoming increasingly attractive for equation discovery. We show the advantages and disadvantages of using neural-guided equation discovery by giving an overview of recent papers and the results of experiments using our modular equation discovery system MGMT ($\textbf{M}$ulti-Task $\textbf{G}$rammar-Guided $\textbf{M}$onte-Carlo $\textbf{T}$ree Search for Equation Discovery). The system uses neural-guided Monte-Carlo Tree Search (MCTS) and supports both supervised and reinforcement learning, with a search space defined by a context-free grammar. We summarize seven desirable properties of equation discovery systems, emphasizing the importance of embedding tabular data sets for such learning approaches. Using the modular structure of MGMT, we compare seven architectures (among them, RNNs, CNNs, and Transformers) for embedding tabular datasets on the auxiliary task of contrastive learning for tabular data sets on an equation discovery task. For almost all combinations of modules, supervised learning outperforms reinforcement learning. Moreover, our experiments indicate an advantage of using grammar rules as action space instead of tokens. Two adaptations of MCTS -- risk-seeking MCTS and AmEx-MCTS -- can improve equation discovery with that kind of search.


翻译:深度学习方法在方程发现领域正变得越来越具有吸引力。通过综述近期文献并展示我们模块化方程发现系统MGMT($\textbf{M}$ulti-Task $\textbf{G}$rammar-Guided $\textbf{M}$onte-Carlo $\textbf{T}$ree Search for Equation Discovery)的实验结果,我们阐述了使用神经引导方程发现的优势与局限。该系统采用神经引导蒙特卡洛树搜索(MCTS),支持监督学习与强化学习,其搜索空间由上下文无关文法定义。我们总结了方程发现系统的七项理想特性,并强调了为此类学习方法嵌入表格数据集的重要性。利用MGMT的模块化结构,我们在方程发现任务中,针对表格数据集的对比学习辅助任务,比较了七种架构(其中包括RNN、CNN和Transformer)对表格数据集的嵌入效果。在几乎所有模块组合中,监督学习均优于强化学习。此外,实验表明使用文法规则作为动作空间优于使用词元。MCTS的两种改进策略——风险寻求型MCTS与AmEx-MCTS——能够提升此类搜索的方程发现性能。

0
下载
关闭预览

相关内容

FlowQA: Grasping Flow in History for Conversational Machine Comprehension
专知会员服务
34+阅读 · 2019年10月18日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
60+阅读 · 2019年10月17日
《DeepGCNs: Making GCNs Go as Deep as CNNs》
专知会员服务
32+阅读 · 2019年10月17日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
164+阅读 · 2019年10月12日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
182+阅读 · 2019年10月11日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
41+阅读 · 2019年10月9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
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2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
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Hierarchical Imitation - Reinforcement Learning
CreateAMind
19+阅读 · 2018年5月25日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31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 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2014年12月31日
Arxiv
29+阅读 · 2022年3月28日
Max-Margin Contrastive Learning
Arxiv
18+阅读 · 2021年12月21日
Arxiv
10+阅读 · 2021年12月9日
Arxiv
18+阅读 · 2021年6月10日
Arxiv
10+阅读 · 2021年3月30日
Memory-Gated Recurrent Networks
Arxiv
12+阅读 · 2020年12月24日
Arxiv
10+阅读 · 2020年6月12日
Learning Embedding Adaptation for Few-Shot Learning
Arxiv
17+阅读 · 2018年12月10日
Arxiv
11+阅读 · 2018年4月25日
VIP会员
相关VIP内容
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
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2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
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Hierarchical Imitation - Reinforcement Learning
CreateAMind
19+阅读 · 2018年5月25日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
相关论文
Arxiv
29+阅读 · 2022年3月28日
Max-Margin Contrastive Learning
Arxiv
18+阅读 · 2021年12月21日
Arxiv
10+阅读 · 2021年12月9日
Arxiv
18+阅读 · 2021年6月10日
Arxiv
10+阅读 · 2021年3月30日
Memory-Gated Recurrent Networks
Arxiv
12+阅读 · 2020年12月24日
Arxiv
10+阅读 · 2020年6月12日
Learning Embedding Adaptation for Few-Shot Learning
Arxiv
17+阅读 · 2018年12月10日
Arxiv
11+阅读 · 2018年4月25日
相关基金
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31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 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员