Analysis and Design of Echo State Networks

回声状态网络 光谱半径 公制(单位) 数学 状态空间 Kullback-Leibler散度 算法 计算机科学 特征向量 人工神经网络 循环神经网络 人工智能 物理 统计 经济 量子力学 运营管理
作者
M.C. Ozturk,Dongming Xu,José C. Prı́ncipe
出处
期刊:Neural Computation [MIT Press]
卷期号:19 (1): 111-138 被引量:279
标识
DOI:10.1162/neco.2007.19.1.111
摘要

The design of echo state network (ESN) parameters relies on the selection of the maximum eigenvalue of the linearized system around zero (spectral radius). However, this procedure does not quantify in a systematic manner the performance of the ESN in terms of approximation error. This article presents a functional space approximation framework to better understand the operation of ESNs and proposes an information-theoretic metric, the average entropy of echo states, to assess the richness of the ESN dynamics. Furthermore, it provides an interpretation of the ESN dynamics rooted in system theory as families of coupled linearized systems whose poles move according to the input signal dynamics. With this interpretation, a design methodology for functional approximation is put forward where ESNs are designed with uniform pole distributions covering the frequency spectrum to abide by the richness metric, irrespective of the spectral radius. A single bias parameter at the ESN input, adapted with the modeling error, configures the ESN spectral radius to the input-output joint space. Function approximation examples compare the proposed design methodology versus the conventional design.

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
MA发布了新的文献求助10
刚刚
淡淡的依凝完成签到,获得积分10
刚刚
MchemG应助文艺的枫采纳,获得30
1秒前
binary发布了新的文献求助10
1秒前
彭于晏应助Jian采纳,获得10
1秒前
sqb完成签到,获得积分10
1秒前
在水一方应助Azreal_csh采纳,获得10
1秒前
慕青应助PAN采纳,获得10
1秒前
2秒前
江丹发布了新的文献求助10
3秒前
徐1111发布了新的文献求助10
3秒前
安婷fly发布了新的文献求助20
3秒前
3秒前
善良的灵羊完成签到 ,获得积分10
3秒前
3秒前
4秒前
4秒前
BowieHuang应助HH采纳,获得10
4秒前
流水发布了新的文献求助10
4秒前
5秒前
yangfeidong完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
5秒前
6秒前
chengjinglong发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
6秒前
6秒前
饱满冥茗完成签到,获得积分10
6秒前
认真的沂完成签到,获得积分10
7秒前
xwtx完成签到,获得积分10
7秒前
健壮的芷容完成签到,获得积分10
7秒前
晓夏天完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
JMI发布了新的文献求助10
8秒前
小张不嚣张完成签到,获得积分10
8秒前
酷波er应助msx采纳,获得10
9秒前
9秒前
饱满冥茗发布了新的文献求助10
9秒前
在水一方应助BBrian采纳,获得10
9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
Handbook of pharmaceutical excipients, Ninth edition 5000
Aerospace Standards Index - 2026 ASIN2026 3000
Terrorism and Power in Russia: The Empire of (In)security and the Remaking of Politics 1000
Polymorphism and polytypism in crystals 1000
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Discrete-Time Signals and Systems 610
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 纳米技术 有机化学 物理 生物化学 化学工程 计算机科学 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 物理化学 电极 冶金 遗传学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6045973
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7820207
关于积分的说明 16250378
捐赠科研通 5191364
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2777989
邀请新用户注册赠送积分活动 1761057
关于科研通互助平台的介绍 1644130