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1、神经元其实并不神奇,神奇的是它以某种相互联系的方式,可以在训练得到答案并核对答案后,立即对所走的路径上的权重进行更新(反向传播),更新的依据是答案误差大小,误差大则更新也大,误差小则更新就小。

所走路径:所有单次训练被激活的神经元的组合。

2、根据1,我们完全可以重新设计更好的神经元和神经网络,其目标是能使这个过程更简单,更高效,更适合批量化计算。

因此我认为,神经网络存在很多形态,目前的形态很可能不是最优的,我提醒研究者,应该往这方面去创新,只要实现神经网络+神经网络组织方式+反向传播更新神经元,即是神经网络,至于好坏要经过测试对比实践去检验。

3、目前为什么会出现那么多不同的神经网络模型?

神经网络有一个特点,如果是普通的nxn的矩形神经网络,他只能根据输入调整使用网络上的权重,他自身无法识别输入数据的潜在特点,为了帮助神经网络识别潜在特点,人类设计了很多不同的网络。

比如,当cnn网络中,不对rgb3通道进行分离对比时,神经网络本身很难发现颜色的特别作用,如果不对图像进行缩小采样时,他不能适应于不同比例放缩后的物体,比如RNN算法,如不对比前后时间的数据,他就不知道变化信息。

很多神经网络model,特别是面向不同领域的模型,做的最多的就是这个思考,他能帮助神经网络,把人类认为必须提取和注意的信息,通过网络结构的安排进行后效提取。

对于,我认为随着通用智能的需求被提出,一定有普适的神经网络结构出现,但专有网络可能效率和能耗上会继续占据优势。

 关于这一点,我认为必须模仿神——经历数亿年时间进化结果的动植物和自然界,大自然中充满了各种专用网络,比如蚯蚓善于对应泥土,蜻蜓善于飞翔,蚊子几乎一出生就善于飞翔和叮咬,这些神经网络很小很小,但却很强大,而人类可能就是所谓的agi对标模型。而实际上人类也是这样做的,但这个目前依然有参考作用,因为超越过去依然必须以此为跳板。

想明白了这些,我们研究者应该能更好提出下一代更好的神经网络的设计。

 

新的网络应该具备下列特点,具备这些特点,就可能发现更优化的结构和算法:

1、必须结构简单——目前的神经网络结构有点复杂了,在同样的size下很难做到模仿蚊子、蜻蜓那种小型生物就具有的功能和效率

结构其实可以很简单,即节点能存储权重,能与周围节点联系传递信号即可,可以天马行空地去创新,原则是简单。

简单包括数据结构简单,数据类型简单,联系规则简单,甚至可读性简单。

2、必须易于计算——我们需要更简单的FP+BP(向前传播和反向传播),FP和BP都是当前神经网络验证过的精髓部分(可以在训练中不断对权重的动态调整,从而实现智能能力),但一定可以更简单

如果能实现这个层面的简化,对目前的所有神经网络都会立马产生极大的提升——导致计算需求的巨大降幅(可能普通cpu就可以对一些非超大模型进行有效的训练)。

FP算法难度不大,因为向前只是起到传递作用,后面无需跟踪。就像小溪汇入大河,很简单。

但要找回大河里面的水是从哪条小溪里面来的,这就很难,这就是BP算法要解决的问题。

 

3、必须能并行计算——不能并行计算的结构应该是一条绝路,类脑的超大模型异常复杂,自然的规则一定是并行计算,否则不会有未来。

目前的类似ChatGPT的大模型的一个特点是,如非剪枝等优化,每次训练都要调整全部网络权重,而非优化的推理过程也是一样的,要搜索整个千亿级的空间,然后才能得出模型认为是最优的一个结果。这也是生物大脑发生的事情——人类每一个决策动作,都是当时他搜索整个大脑可能的信息后做出的自认为最优的决策(实际上并非一定全局最优,而是个体记忆数据范围和生理能力范围内的最优,这中间当然包括遗忘等一些人类自然问题)。这种情况,如果没有并行运算,是无法模仿生物大脑的。

所以,只要结构简单易于计算且支持并行的神经网络结构,这个大方向下,空间很大,一定存在更优化算法结构。

比如我认为,存在如下可能:

1、哪一天gpu的结构可能自动或避免进行bp过程;

2、存在一种通用网络,只是输入输出encode/decode不同,内部的核心网络可以是通用而简单的。

3、存在一种二进制的简单网二值络,使其极简化,功耗最小化却不影响智能水平

。。。

 

posted on 2023-11-26 16:53  CAE工作狂  阅读(9)  评论(0编辑  收藏  举报
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