Una red neuronal recursiva es un tipo de red neuronal profunda creada al aplicar el mismo conjunto de pesos recursivamente sobre una entrada estructurada, para producir una predicción estructurada sobre estructuras de entrada de tamaño variable, o una predicción escalar sobre ella, recorriendo una estructura dada en orden topológico . Estas redes se introdujeron por primera vez para aprender representaciones distribuidas de la estructura (como términos lógicos ), [ 1 ] pero han tenido éxito en múltiples aplicaciones, por ejemplo, en el aprendizaje de estructuras de secuencia y árbol en el procesamiento del lenguaje natural (principalmente representaciones continuas de frases y oraciones basadas en incrustaciones de palabras ).
Arquitecturas
Básico

En la arquitectura más simple, los nodos se combinan en padres utilizando una matriz de pesos (que se comparte en toda la red) y una no linealidad como lafunción hiperbólica . SiysonRepresentaciones vectoriales de -dimensiones de nodos, su padre también será unVector de -dimensiones, definido como:
dóndees un eruditomatriz de pesos.
Esta arquitectura, con algunas mejoras, se ha utilizado con éxito para analizar escenas naturales, análisis sintáctico de oraciones en lenguaje natural, [ 2 ] y autoencoder recursivo y modelado generativo de estructuras de formas 3D en forma de abstracciones cuboides. [ 3 ]
Correlación en cascada recursiva (RecCC)
RecCC es un enfoque de red neuronal constructiva para tratar dominios de árbol [ 4 ] con aplicaciones pioneras en química [ 5 ] y extensión a grafos acíclicos dirigidos . [ 6 ]
Red neuronal recurrente no supervisada
En 2004 se introdujo un marco para RNN no supervisadas. [ 7 ] [ 8 ]
Tensor
Las redes neuronales tensoriales recursivas utilizan una única función de composición basada en tensores para todos los nodos del árbol. [ 9 ]
Capacitación
Descenso de gradiente estocástico
Normalmente, se utiliza el descenso de gradiente estocástico (SGD) para entrenar la red. El gradiente se calcula mediante retropropagación a través de la estructura (BPTS), una variante de la retropropagación a través del tiempo utilizada para redes neuronales recurrentes .
Propiedades
La capacidad de aproximación universal de las RNN sobre árboles ha sido demostrada en la literatura. [ 10 ] [ 11 ]
Modelos relacionados
Redes neuronales recurrentes
Las redes neuronales recurrentes son redes neuronales artificiales recursivas con una estructura determinada: la de una cadena lineal. Mientras que las redes neuronales recursivas operan sobre cualquier estructura jerárquica, combinando representaciones hijas para formar representaciones padres, las redes neuronales recurrentes operan sobre la progresión lineal del tiempo, combinando el paso de tiempo anterior y una representación oculta para formar la representación del paso de tiempo actual.
Redes de estado de eco de árbol
Un enfoque eficiente para implementar redes neuronales recursivas lo proporciona la Tree Echo State Network [ 12 ] dentro del paradigma de computación de reservorio .
Extensión a gráficos
Las extensiones a los grafos incluyen la red neuronal gráfica (GNN), [ 13 ] la red neuronal para grafos (NN4G), [ 14 ] y más recientemente las redes neuronales convolucionales para grafos.
Referencias
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