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Enhancing AI System Resiliency: Formulation and Guarantee for LSTM Resilience Based on Control Theory

Created by
  • Haebom

저자

Sota Yoshihara (Graduate School of Mathematics, Nagoya University), Ryousuke Yamamoto (Aisin Software), Hiroyuki Kusumoto (Graduate School of Mathematics, Nagoya University), Masanari Shimura (Graduate School of Mathematics, Nagoya University)

개요

본 연구는 인공지능 시스템 품질 보증의 핵심 기술이 될 수 있는 장단기 메모리(LSTM) 네트워크의 탄력성을 공식화하고 보장하는 방법을 제안합니다. 증분 입력-상태 안정성($\delta$ISS)을 적용하는 새로운 방법론을 통해 입력 섭동에 대한 LSTM의 탄력성을 수학적으로 정의하고 평가합니다. 주요 성과로는 데이터 독립적 평가 방법의 개발과 훈련 매개변수 조정을 통한 탄력성 제어의 실증이 포함됩니다. 본 연구는 제어 이론적 관점에서 인공지능 품질 보증에 대한 구체적인 해결책을 제시하며, 제어 시스템에서의 인공지능 응용을 발전시킬 수 있습니다.

시사점, 한계점

시사점:
데이터 독립적인 LSTM 탄력성 평가 방법 제시
훈련 매개변수 조정을 통한 LSTM 탄력성 제어 가능성 입증
제어 이론 관점에서 AI 품질 보증에 대한 구체적인 해결책 제공
제어 시스템 분야에서의 AI 응용 발전에 기여
한계점:
제시된 방법론의 실제 시스템 적용에 대한 추가적인 실험 및 검증 필요
다양한 유형의 섭동 및 LSTM 구조에 대한 일반화 가능성 연구 필요
$\delta$ISS 이외의 다른 안정성 개념을 고려한 탄력성 평가 방법 연구 필요
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