Daily Arxiv

전 세계에서 발간되는 인공지능 관련 논문을 정리하는 페이지 입니다.
본 페이지는 Google Gemini를 활용해 요약 정리하며, 비영리로 운영 됩니다.
논문에 대한 저작권은 저자 및 해당 기관에 있으며, 공유 시 출처만 명기하면 됩니다.

Reshaping the Forward-Forward Algorithm with a Similarity-Based Objective

Created by
  • Haebom

저자

James Gong, Raymond Luo, Emma Wang, Leon Ge, Bruce Li, Felix Marattukalam, Waleed Abdulla

개요

본 논문은 역전파 알고리즘의 생물학적 비현실성과 전역 오류 전파라는 한계를 극복하기 위해 제안된 Forward-Forward 알고리즘의 성능 개선에 초점을 맞추고 있습니다. 기존 Forward-Forward 알고리즘은 정확도 면에서 역전파 알고리즘에 크게 뒤쳐지고 추론 효율성 또한 낮다는 단점이 있었습니다. 본 연구에서는 유사도 학습 프레임워크를 Forward-Forward 알고리즘에 통합하여 추론 과정에서 여러 번의 순전파를 수행할 필요를 없애는 FAUST (Forward-Forward Algorithm Unified with Similarity-based Tuplet loss) 알고리즘을 제안합니다. MNIST, Fashion-MNIST, CIFAR-10 데이터셋을 이용한 실험 결과, FAUST는 기존 Forward-Forward 알고리즘에 비해 정확도를 크게 향상시켜 역전파 알고리즘과의 성능 차이를 줄였음을 보여줍니다. 특히 CIFAR-10 데이터셋에서 단순한 다층 퍼셉트론 구조를 사용하여 56.22%의 정확도를 달성하여 역전파 알고리즘의 57.63%에 근접하는 성능을 보였습니다.

시사점, 한계점

시사점:
유사도 학습 기법을 활용하여 Forward-Forward 알고리즘의 정확도를 향상시킬 수 있음을 보여줌.
역전파 알고리즘에 대한 생물학적으로 더욱 타당한 대안을 제시함.
추론 과정의 효율성을 개선하여 실제 응용 가능성을 높임.
한계점:
CIFAR-10 데이터셋에서 역전파 알고리즘과의 정확도 차이가 여전히 존재함.
더 복잡한 네트워크 구조나 대규모 데이터셋에 대한 성능 평가가 필요함.
FAUST 알고리즘의 일반화 성능에 대한 추가적인 연구가 필요함.
👍