論文の概要: A Recursive Bateson-Inspired Model for the Generation of Semantic Formal
Concepts from Spatial Sensory Data
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2307.08087v2
- Date: Tue, 18 Jul 2023 15:08:44 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-07-19 11:32:23.310481
- Title: A Recursive Bateson-Inspired Model for the Generation of Semantic Formal
Concepts from Spatial Sensory Data
- Title（参考訳）: 空間知覚データからの意味的形式概念生成のための再帰的batesonインスパイアモデル
- Authors: Jaime de Miguel-Rodriguez, Fernando Sancho-Caparrini
- Abstract要約: 本稿では,複雑な感覚データから階層構造を生成するための記号のみの手法を提案する。
このアプローチは、概念や概念の創始の鍵としてのバテソンの差異の概念に基づいている。
このモデルは、トレーニングなしでかなりリッチだが人間に読まれる概念表現を生成することができる。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 77.34726150561087
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Neural-symbolic approaches to machine learning incorporate the advantages
from both connectionist and symbolic methods. Typically, these models employ a
first module based on a neural architecture to extract features from complex
data. Then, these features are processed as symbols by a symbolic engine that
provides reasoning, concept structures, composability, better generalization
and out-of-distribution learning among other possibilities. However, neural
approaches to the grounding of symbols in sensory data, albeit powerful, still
require heavy training and tedious labeling for the most part. This paper
presents a new symbolic-only method for the generation of hierarchical concept
structures from complex spatial sensory data. The approach is based on
Bateson's notion of difference as the key to the genesis of an idea or a
concept. Following his suggestion, the model extracts atomic features from raw
data by computing elemental sequential comparisons in a stream of multivariate
numerical values. Higher-level constructs are built from these features by
subjecting them to further comparisons in a recursive process. At any stage in
the recursion, a concept structure may be obtained from these constructs and
features by means of Formal Concept Analysis. Results show that the model is
able to produce fairly rich yet human-readable conceptual representations
without training. Additionally, the concept structures obtained through the
model (i) present high composability, which potentially enables the generation
of 'unseen' concepts, (ii) allow formal reasoning, and (iii) have inherent
abilities for generalization and out-of-distribution learning. Consequently,
this method may offer an interesting angle to current neural-symbolic research.
Future work is required to develop a training methodology so that the model can
be tested against a larger dataset.
- Abstract（参考訳）: 機械学習へのニューラルシンボリックアプローチは、コネクショニストとシンボリックメソッドの両方の利点を取り入れている。
通常、これらのモデルは、複雑なデータから特徴を抽出するために、ニューラルネットワークアーキテクチャに基づく最初のモジュールを使用する。
次に、これらの特徴は推論、概念構造、構成可能性、より良い一般化、分散学習などの可能性を提供する記号エンジンによってシンボルとして処理される。
しかし、知覚データにおけるシンボルの接地に対する神経的アプローチは、強力ではあるが、ほとんどの部分において重いトレーニングと退屈なラベル付けを必要としている。
本稿では,複雑な空間知覚データから階層的概念構造を生成するための新しいシンボリックオンリー手法を提案する。
このアプローチは、概念や概念の創始の鍵としてのバテソンの差異の概念に基づいている。
彼の提案に続いて、モデルは多変量数値ストリームにおける要素の逐次比較を計算し、生データから原子の特徴を抽出する。
より高レベルな構造は、再帰的なプロセスでさらなる比較を行うことによってこれらの特徴から構築される。
再帰のどの段階でも、形式的概念分析によってこれらの構成と特徴から概念構造を得ることができる。
結果は、モデルは訓練なしでかなりリッチだが人間に読まれる概念表現を生成できることを示している。
さらに、モデルを通して得られた概念構造
(i)現在高い構成性があり、「見えない」概念を創出できる可能性がある。
(ii)正式な推論を許可し、
(iii)一般化と分散学習に固有の能力を有する。
したがって、この手法は現在のニューラルシンボリック研究に興味深い角度を与える可能性がある。
モデルがより大きなデータセットに対してテストできるようにトレーニング方法論を開発するためには、今後の作業が必要である。
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