PNAS Nexus· 2026Q1
Ağırlık simetrisi olmadan derin öğrenme
Deep learning without weight symmetry
- 1atıf
- Q1SCImago
- 2026yıl
Kısa özet
Ürün Geri Besleme Hizalaması (PFA) algoritması, derin öğrenme ağlarında açık ağırlık simetrisini ortadan kaldırarak, tek yönlü nöron bağlantılarının biyolojik kısıtlamalarına uyarken geri yayılıma yakın performans sergiler.
Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.
Ana noktalar
- Geri yayılımın ağırlık simetrisine bağımlılığı biyolojik olarak makul değildir.
- Mevcut kredi atama algoritmaları, gözlemlenen tek yönlü nöron yollarını çürüten simetrik bağlantılar ima eder.
- Ürün Geri Besleme Hizalaması (PFA) algoritması açık ağırlık simetrisini ortadan kaldırır.
- PFA, derin evrişimli ağlarda geri yayılıma benzer performans elde eder.
Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.
Özet (abstract)
Abstract Backpropagation, a foundational algorithm for training artificial neural networks, predominates in contemporary deep learning. Although highly successful, it is widely considered biologically implausible, because it relies on precise symmetry between feedforward and feedback weights to accurately propagate gradient signals that assign credit. The so-called weight transport problem concerns how biological brains learn to align feedforward and feedback paths while avoiding the non-biological transport of feedforward weights into feedback weights. To address this, several credit assignment algorithms, such as feedback alignment and the Kolen-Pollack rule, have been proposed. While they can achieve the desired weight alignment, these algorithms imply that if a neuron sends a feedforward synapse to another neuron, it should also receive an identical or at least partially correlated feedback synapse from the latter neuron, thereby forming a bidirectional symmetric connection. However, experimental studies of cortical connectivity do not support the widespread prevalence of such symmetric connections, and in fact report many unidirectional connections, thus imposing a new biological constraint on credit assignment. We refer to the failure of existing algorithms to satisfy this constraint as the weight symmetry problem. To address this challenge of biological constraints on connectivity, we introduce the Product Feedback Alignment (PFA) algorithm. We demonstrate that PFA can eliminate explicit weight symmetry entirely while closely approximating backpropagation and achieving comparable performance in deep convolutional networks. Our results offer a novel approach to solve the longstanding problem of credit assignment in the brain, leading to more biologically plausible learning in deep networks compared to previous methods.
Yazarların özeti; kaynağından alınmıştır. PNAS Nexus, 2026 · DOI ↗
Ücretsiz hesapla devam et
Makaleye Sor ile bu makaleye günde 3 soru ücretsiz; makaleyi kaydet, kaynakçasını al, ilgi alanına göre her gün yeni özetler. Çıkarımlar Premium.
Web'de ücretsiz devam etGoogle ya da Apple hesabınla giriş; kart istemez. Bu makaleye geri dönersin.
Telefonda:
Alan: Yapay Zeka
Artificial IntelligenceComputer Science