This paper presents the Robust Recurrent Deep Network (R2DN), a scalable parameterization of stable and robust recurrent neural networks for machine learning and data-driven control. We construct R2DNs as the feedback interconnection of a linear time-invariant system and a 1-Lipschitz deep feedforward network, and directly parameterize the weights so that our models are stable (contracting) and robust to input perturbations (Lipschitz) by design. Our parameterization uses a structure similar to the recurrent equilibrium network (REN), but without having to iteratively solve an equilibrium layer at each time-step. This speeds up model inference and training on GPUs, and makes it computationally feasible to scale up the network size and input sequence length in comparison to RENs. We compare R2DNs to RENs on representative problems in nonlinear system identification, observer design, learning-based feedback control, and sequential image classification. We find that training and inference are up to an order of magnitude faster with similar performance, and that they scale more favorably with respect to model expressivity.


翻译:暂无翻译

0
下载
关闭预览

相关内容

Networking:IFIP International Conferences on Networking。 Explanation:国际网络会议。 Publisher:IFIP。 SIT: http://dblp.uni-trier.de/db/conf/networking/index.html
最新,DeepSeek-R1论文登上Nature封面,附83页补充材料
专知会员服务
27+阅读 · 2025年9月18日
使用深度学习进行生物网络分析
专知会员服务
21+阅读 · 2022年6月30日
神经网络的拓扑结构,TOPOLOGY OF DEEP NEURAL NETWORKS
专知会员服务
35+阅读 · 2020年4月15日
深度学习循环神经网络详解
七月在线实验室
16+阅读 · 2018年5月28日
Github 项目推荐 | 用 Pytorch 实现的 Capsule Network
AI研习社
22+阅读 · 2018年3月7日
网络表示学习领域(NRL/NE)必读论文汇总
AI科技评论
16+阅读 · 2018年2月18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
0+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
6+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
3+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
3+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
1+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
Arxiv
22+阅读 · 2018年2月14日
VIP会员
最新内容
软件定义无人机蜂群给防空带来全新压力
专知会员服务
5+阅读 · 10月13日
《半自主无人地面战车的互操作性》66页
专知会员服务
5+阅读 · 10月13日
迈向更智慧的军事情报
专知会员服务
5+阅读 · 10月12日
《美国陆军2026年野战手册 2-0 情报》
专知会员服务
5+阅读 · 10月12日
《基于启发式算法求解武器-目标分配问题》
专知会员服务
7+阅读 · 10月12日
《美陆军最新条令出版物 2-0 情报》
专知会员服务
8+阅读 · 10月10日
电子战测试与训练靶场:战前验证战备状态
专知会员服务
3+阅读 · 10月10日
《美国陆军如何作战》46页最新报告
专知会员服务
9+阅读 · 10月10日
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
6+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
3+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
3+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
1+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
Top
微信扫码咨询专知VIP会员