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.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

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
Felix发布了新的文献求助10
4秒前
6秒前
6秒前
滚去学习发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
7秒前
hannah完成签到 ,获得积分10
7秒前
英姑应助彼呦彼呦采纳,获得10
9秒前
研友_Z14Yln应助负责的飞烟采纳,获得10
10秒前
张耀文发布了新的文献求助10
10秒前
李健应助典雅的俊驰采纳,获得10
11秒前
石二三发布了新的文献求助10
11秒前
12秒前
12秒前
科目三应助不达鸟采纳,获得10
12秒前
小小和冲冲冲完成签到,获得积分10
12秒前
14秒前
HHH完成签到,获得积分10
15秒前
16秒前
17秒前
香蕉觅云应助滚去学习采纳,获得10
17秒前
ponny2001完成签到,获得积分20
17秒前
18秒前
HHH关闭了HHH文献求助
20秒前
21秒前
青林发布了新的文献求助10
21秒前
abbywu应助西洲采纳,获得10
21秒前
Q11完成签到,获得积分10
22秒前
22秒前
Jasper应助蚂蚁牙黑采纳,获得10
22秒前
万能图书馆应助hou采纳,获得10
22秒前
缥缈蘑菇发布了新的文献求助10
22秒前
娃哈哈发布了新的文献求助10
23秒前
负责的飞烟完成签到,获得积分10
23秒前
25秒前
隐形曼青应助钢钢采纳,获得10
25秒前
Ulysses完成签到,获得积分10
25秒前
共享精神应助Q11采纳,获得10
26秒前
26秒前
gcc发布了新的文献求助10
27秒前
高分求助中
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 2500
Востребованный временем 2500
Agaricales of New Zealand 1: Pluteaceae - Entolomataceae 1040
지식생태학: 생태학, 죽은 지식을 깨우다 600
海南省蛇咬伤流行病学特征与预后影响因素分析 500
Neuromuscular and Electrodiagnostic Medicine Board Review 500
ランス多機能化技術による溶鋼脱ガス処理の高効率化の研究 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 材料科学 生物 工程类 有机化学 生物化学 纳米技术 内科学 物理 化学工程 计算机科学 复合材料 基因 遗传学 物理化学 催化作用 细胞生物学 免疫学 电极
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3461762
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3055433
关于积分的说明 9047944
捐赠科研通 2745204
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1506061
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 695973
邀请新用户注册赠送积分活动 695450