Neural network training loss optimization utilizing the sliding innovation filter

反向传播 人工神经网络 梯度下降 计算机科学 扩展卡尔曼滤波器 卡尔曼滤波器 前馈神经网络 前馈 控制理论(社会学) 滤波器(信号处理) 计算 混乱的 集合卡尔曼滤波器 人工智能 算法 机器学习 控制工程 工程类 计算机视觉 控制(管理)
作者
Naseem Alsadi,Waleed Hilal,Onur Surucu,Alessandro Giuliano,Andrew Gadsden,John Yawney,Mohammad Al‐Shabi
标识
DOI:10.1117/12.2619029
摘要

Artificial feedforward neural networks (ANN) have been traditionally trained by backpropagation algorithms involving gradient descent algorithms. This is in order to optimize the network's weights and parameters in the training phase to minimize the out of sample error in the output during testing. However, gradient descent (GD) has been proven to be slow and computationally inefficient in comparison with studies implementing the extended Kalman filter (EKF) and unscented Kalman filter (UKF) as optimizers in ANNs. In this paper, a new method of training ANNs is proposed utilizing the sliding innovation filter (SIF). The SIF by Gadsden et al. has demonstrated to be a more robust predictor-corrector than the Kalman filters, especially in ill-conditioned situations or the presence of modelling uncertainties. In this paper, we propose implementing the SIF as an optimizer for training ANNs. The ANN proposed is trained with the SIF to predict the Mackey-Glass Chaotic series, and results demonstrate that the proposed method results in improved computation time compared to current estimation strategies for training ANNs while achieving results comparable to a UKF-trained neural network.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
可靠安寒发布了新的文献求助10
1秒前
小俊完成签到,获得积分10
2秒前
3秒前
3秒前
LV发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
Owen应助不想当打工人采纳,获得10
4秒前
科目三应助不想当打工人采纳,获得10
4秒前
4秒前
科研通AI6.1应助平淡远山采纳,获得10
6秒前
啊啊啊完成签到,获得积分10
7秒前
8秒前
YOUng完成签到,获得积分10
9秒前
aaron9898发布了新的文献求助20
10秒前
10秒前
alexlpb发布了新的文献求助10
11秒前
12秒前
13秒前
zzz发布了新的文献求助10
13秒前
13秒前
斯文败类应助Prof.Z采纳,获得10
15秒前
15秒前
15秒前
16秒前
无花果应助伍声痕采纳,获得10
16秒前
啊啊啊发布了新的文献求助10
17秒前
17秒前
lCJ发布了新的文献求助10
17秒前
还好发布了新的文献求助10
18秒前
20秒前
情怀应助不想当打工人采纳,获得10
21秒前
平淡远山发布了新的文献求助10
22秒前
22秒前
多情的舞蹈完成签到,获得积分20
23秒前
25秒前
犹豫远航关注了科研通微信公众号
25秒前
25秒前
烟花应助粗心的从露采纳,获得10
26秒前
wallonce发布了新的文献求助10
26秒前
大方的羊青完成签到,获得积分10
28秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Developing Genetic Editing Tools for Lysobacter 2000
卤化钙钛矿人工突触的研究 2000
Моделирование процессов самоорганизации в кристаллообразующих системах 1000
History of U.S. Space Surveillance and Satellite Cataloging 1000
Malcolm Fraser : a biography 700
Handbook of Optical Systems,Volume 6:Advanced Physical Optics 666
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6514458
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8307932
关于积分的说明 17753619
捐赠科研通 5616319
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2924675
邀请新用户注册赠送积分活动 1901619
关于科研通互助平台的介绍 1763068