在我的世界中B 站 UP 主搭建世界首个纯红石神经网络图灵奖得主 Yann Le
2022-07-04 03:14:36
正在我的寰宇（Minecraft）中，红石是一种至极主要的物品。它是逛戏中的一种特有原料，开合、红石火把和红石块等能对导线或物体供应相仿电流的能量。
红石电道可认为你修制用于把握或激活其他呆滞的构造，其自身既能够被打算为用于呼应玩家的手动激活，也能够一再输出信号或者呼应非玩家激发的蜕化，如生物挪动、物品掉落、植物孕育、昼夜更替等等。
以是，正在我的寰宇中，红石也许把握的呆滞种别极其众，小到简便呆滞如主动门、光开合和频闪电源，大到占地宏大的电梯、主动农场、小逛戏平台以至逛戏内修的推算机。
今天，B 站 UP 主 @辰占鳌头号人正在我的寰宇中告终了真正的「红石人工智能」，他们耗时六个月，构修了寰宇上首个纯红石神经收集，做事是识别 15 × 15 手写数字。
作家显示，他们应用非守旧的推算格式——随机推算来告终神经收集，正在打算和构造上比守旧全精度推算简便很众，而且单次外面识别年华仅为 5 分钟。
这个纯红石神经收集竣事了机械研习范围常睹的图像识别做事——手写数字识别，而且切实率抵达了80%（正在 MNIST 数据集上模仿）。
不外，受限于 Minecraft 的运算技能，实践识别年华逾越 20 分钟。尽量云云，这仍是红石数电范围的宏大冲破，也可以诱导实际中的硬件神经收集。
目前，视频的播放量仍旧逾越 80 万，全 B 站排行榜最高第 39 名，让各道网友叹为观止。就连图灵奖得主 Yann LeCun也正在 Facebook 上转发了该视频，显示「一位至极有耐心且百折不回的人应用红石正在我的寰宇中告终了 LeNet-5。」LeCun 是 LeNet 架构提出者。
【Minecraft】寰宇首个纯红石神经收集！真正的红石人工智能 ( 中文 /English )
正在其余一个视频《【Minecraft】红石卷积神经收集——道理》中，作家详明评释了红石卷积神经收集的道理。
总的来说，他们应用的是压缩的 LeNet-5 卷积神经收集，卷积是收集的第一步推算，应用一个带权重的窗口（卷积核）逐次扫描图像并提取笔画特质。
作家最先列出了输入修筑，囊括一个单脉冲式压力板手写板和 15 × 15 坐标屏。此中手写板每次发生 2tick 的坐标信号，接着由屏幕绘制。
随后输入的手写数字进入卷积层，推算手段是累加卷积核被遮掩的部门，并将结果输出到下一层。而且，为了保障非线性，输出还原委了 ReLU 函数。
其余，又因为卷积无法像动画里那样挪动，于是采用了直接堆叠的格式，再通过硬连线连绵得手写板输入上。
到了全连绵层，它的每层由若干神经收集组成。每个神经元都连绵众个输入，并发生一个输出。神经元将每个输入加权累加，然后带入一个激活函数输出。
需求谨慎的是，加权乞降是「线性朋分」，而激活函数必然吵嘴线性的，用于擢升维度。作家应用了 tanh（双曲正切）动作了激活函数。
同时，权重被储蓄正在掷掷器（用来调治物品配比天生区别频率的随机串）中，输入乘以权重后通过模电累加。
最终一层的输出以及层间缓存应用如下模电计数器，它能够统计 5Hz 串中「1」的数目，容量则为 1024。
视频最终，作家浮现了最终的收集构造，如下图所示。此中，权重界限为 [ -1, 1 ] ，随机串长度为 1024，MNIST 数据集上的切实率约为 80%。不外当串长为 256 时，切实率仅为 62%。