【论文笔记】Token Turing Machines

🍎个人主页:小嗷犬的个人主页

🍊个人网站:小嗷犬的技术小站

🥭个人信条:为天地立心,为生民立命,为往圣继绝学,为万世开太平。


基本信息

标题 : Token Turing Machines
作者 : Michael S. Ryoo, Keerthana Gopalakrishnan, Kumara Kahatapitiya, Ted Xiao, Kanishka Rao, Austin Stone, Yao Lu, Julian Ibarz, Anurag Arnab
发表 : CVPR 2023
arXiv : https://arxiv.org/abs/2211.09119

摘要

我们提出了一种Token图灵机(TTM),这是一种具有记忆功能的顺序自回归Transformer模型,用于现实世界的顺序视觉理解。

我们的模型受到开创性的神经图灵机的启发,并具有一个外部记忆,由一组总结先前历史(即帧)的标记组成。

这个记忆通过在每个步骤使用Transformer作为处理单元/控制器来高效地寻址、读取和写入。

模型的记忆模块确保新的观察结果只与记忆内容(而不是整个历史)进行处理,这意味着它可以高效地处理长序列,并在每个步骤保持有限的计算成本。

我们表明,在两个现实世界的顺序视觉理解任务上,TTM优于其他替代方案,例如为长序列设计的其他Transformer模型和循环神经网络,这些任务包括从视频中在线检测时间活动以及基于视觉的机器人动作策略学习。

代码开源于:https://github.com/google-research/scenic/tree/main/scenic/projects/token_turing

方法

模型架构

模型由存储器(Memory)、读写模块和处理单元构成。

Reader

接受Memory和Inputs输入,压缩为处理单元输入所需的大小。

Writer

接受处理单元输出、Memory和Inputs输入,压缩为Memory所需的大小。

实验

主实验

TTM在Charades temporal activity detection任务上与先前SOTA方法的对比。

TTM与其他不同序列模型的对比。

消融实验

总结

我们引入了Token图灵机用于序列决策。

Token图灵机可以看作是神经图灵机的现代化,其内存读写是通过标记摘要来设计的。

它具有现代基于Transformer模型的优点,同时得益于拥有外部内存:无论历史长度如何,计算都是恒定的。

这种能力在许多序列决策和在线推理问题中尤为重要,例如机器人动作策略学习。

我们通过具有挑战性视觉输入的真实世界任务验证了其能力:即即兴表演活动定位和基于视觉的机器人动作策略学习。

相关推荐
龙亘川10 分钟前
医院通用人工智能平台设计与落地实践(2026)—— 面向智慧医院的 AI 操作系统架构解析
人工智能·医院通用人工智能平台技术白皮书
SelectDB技术团队11 分钟前
SelectDB Enterprise 4.0.5:强化安全与治理,构建企业级实时分析与 AI 数据底座
数据库·人工智能·apache doris
輕華14 分钟前
LSTM实战:遗忘门、输入门与输出门解决长期依赖
人工智能·rnn·lstm
Li emily15 分钟前
解决了美股api历史数据调用不稳定问题
人工智能·api·fastapi
weixin_5134499617 分钟前
PCA、SVD 、 ICP 、kd-tree算法的简单整理总结
c++·人工智能·学习·算法·机器人
code_pgf27 分钟前
Qwen2.5-VL 算法解析
人工智能·深度学习·算法·transformer
xiaotao13143 分钟前
01-编程基础与数学基石:概率与统计
人工智能·python·numpy·pandas
云烟成雨TD43 分钟前
Spring AI Alibaba 1.x 系列【23】短期记忆
java·人工智能·spring
竹之却1 小时前
【Agent-阿程】OpenClaw v2026.4.15 版本更新全解析
人工智能·ai·openclaw
嵌入式小企鹅1 小时前
DeepSeek-V4昇腾首发、国芯抗量子MCU突破、AI编程Agent抢班夺权
人工智能·学习·ai·程序员·算力·risc-v