全國中小學科展

學習目標行為的機器學習系統──以獎勵回饋去蕪存菁修剪人工神經元

科展類別

臺灣國際科展作品

屆次

2018年

科別

電腦科學與資訊工程

得獎情形

四等獎

學校名稱

國立新竹高級中學

指導老師

李濬屹

作者

郭東穎

關鍵字

目標行為(Goal Behavior),修剪神經元(Dropout Neurons),強化學習(Reinforcement Learning)

摘要或動機

本研究利用回饋機制修剪人工神經元的方式,可在較短時間內達到較高的目標行為學習正確次數。這樣的系統設計源於生物行為的啟發,因為回饋機制能直接影響決策中樞的神經元,而非只是影響動作本身, 在達成目標學習上會更直接、快速。以傳統強化學習 (Reinforcement Learning)系統為例,本研究模擬結果顯示,若回饋機制影響動作本身,目標達成正確率只有 19.14%。而若獎勵回饋到神經元的修剪上,則相較強化學習提高超過 2 倍的正確率。甚至,隨機修剪神經元也可相較強化學習提高 1 倍的正確率。顯然地,本系統能確實提高正確次數並縮短目標達成時程。利用回饋機制修剪人工神經元,可為強化學習在目標學習上遇到的困境,提供一個新的思考方向,實務應用上,可彌補強化學習在學習行為上無法一般化的缺點。

學習目標行為的機器學習系統──以獎勵回饋去蕪存菁修剪人工神經元

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