論文の概要: Image segmentation with traveling waves in an exactly solvable recurrent
neural network
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2311.16943v1
- Date: Tue, 28 Nov 2023 16:46:44 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-11-29 17:25:07.795680
- Title: Image segmentation with traveling waves in an exactly solvable recurrent
neural network
- Title(参考訳): 正確に解けるリカレントニューラルネットワークにおける走行波による画像分割
- Authors: Luisa H. B. Liboni, Roberto C. Budzinski, Alexandra N. Busch, Sindy
L\"owe, Thomas A. Keller, Max Welling, Lyle E. Muller
- Abstract要約: 繰り返しニューラルネットワークは、シーンの構造特性に応じて、画像をグループに効果的に分割できることを示す。
本稿では,このネットワークにおけるオブジェクトセグメンテーションのメカニズムを正確に記述する。
次に、グレースケール画像中の単純な幾何学的対象から自然画像まで、入力をまたいで一般化するオブジェクトセグメンテーションの簡単なアルゴリズムを実証する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 71.74150501418039
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: We study image segmentation using spatiotemporal dynamics in a recurrent
neural network where the state of each unit is given by a complex number. We
show that this network generates sophisticated spatiotemporal dynamics that can
effectively divide an image into groups according to a scene's structural
characteristics. Using an exact solution of the recurrent network's dynamics,
we present a precise description of the mechanism underlying object
segmentation in this network, providing a clear mathematical interpretation of
how the network performs this task. We then demonstrate a simple algorithm for
object segmentation that generalizes across inputs ranging from simple
geometric objects in grayscale images to natural images. Object segmentation
across all images is accomplished with one recurrent neural network that has a
single, fixed set of weights. This demonstrates the expressive potential of
recurrent neural networks when constructed using a mathematical approach that
brings together their structure, dynamics, and computation.
- Abstract(参考訳): 本研究では,各ユニットの状態が複素数で与えられるリカレントニューラルネットワークにおける時空間ダイナミクスを用いた画像分割について検討する。
このネットワークは、シーンの構造特性に応じて、画像をグループに効果的に分割できる洗練された時空間ダイナミクスを生成する。
再帰的ネットワークのダイナミクスの正確な解を用いて、このネットワークにおけるオブジェクトセグメンテーションの基礎となるメカニズムを正確に記述し、ネットワークがこのタスクを実行する方法の数学的解釈を提供する。
次に、グレースケール画像中の単純な幾何学的対象から自然画像まで、入力をまたいで一般化するオブジェクトセグメンテーションの簡単なアルゴリズムを示す。
すべての画像にまたがるオブジェクトのセグメンテーションは、単一の固定された重みを持つ1つのリカレントニューラルネットワークによって達成される。
これは、リカレントニューラルネットワークが、構造、ダイナミクス、計算をまとめる数学的アプローチを用いて構築する際の表現力を示す。
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