Aide - Recherche - Membres - Calendrier
Version complète : Capacités Super-Turing et RNN
CandiULB > Discussions Générales > Autres Discussions > Autres discussions - Le classique
SamForce
Extrait de la section 3 du chapitre 5 de mon mémoire, la meilleure explication à ce jour des capacités Super-Turing sur ce forum, en attendant que je comprenne mieux les développements de fou qui se cachent là derrière => http://www.samforce.net/KDO2.pdf

En résumé :

Pour tenter de repousser les limites de la machine de Turing, les chercheurs ont eu très tôt, Turing y avait déjà pensé en 1936, l'idée de laisser tomber l'hypothèse d'un Univers discret. Il a fallu attendre le modèle BSS en 1989 pour la formalisation complète d'une machine de Turing opérant dans les réels. En laissant tomber la description finie d'un problème (on parle de problème non-uniforme au sens de la théorie des circuits) et en définissant une machine de Turing à oracle, puis à fonction de conseil, on peut montrer que les modèles continus sont plus puissants et permettent de résoudre le halting problem de Turing. On parle de Machine de Turing non-uniforme à fonction de conseil (advice function). Les langages définit par ces machines font parti de la classe P/poly qui contient des langages non récursifs, que les réseaux de neurones récurrents analogiques peuvent résoudre polynomialement (Sielgelmann 1999). Les ARNN et les ordinateurs quantiques présenteraient des aptitudes Turing non-uniformes, ce qui suggère une extension de la thèse de Church au cas continu et qui engloberait la théorie des systèmes dynamiques, la puissance du parallélisme et le principe d'émergence à partir d'une vision continue de la notion de calcul (qui serait réduit à une trajectoire dans un espace des phases).


Edit : Mise à jour du document fin juillet 2006.
Anax
"regardez moi"

smile2.gif
SamForce
Non c'est hyper intéressant. C'est l'avenir du monde.
Anax
je n'en doute pas smile2.gif
Anax
Citation
H.S (1981-20??) : Savant mégalomane du XXIème siècle. Compositeur, ecrivain, philosophe posthumaniste, spécialiste en sciences de la complexité, en machine learning, creativity et listening. Inventeur du modèle cognitif universel de la créativité.

gueuleenterre.gif
SamForce
oui j'ai remarqué que quand je me prenais au sérieux, je travaillais encore mieux, alors j'ai décidé de devenir exponentiellement-mégalomane, mais en fait je suis rien du tout car il me manque trop de notions mathématiques pour cerner vraiment la beautée du truc. Dans 50 ans peut-être, le temps de rattraper mon retard, et en espérant que j'arrive à suivre l'évolution des choses, ce qui me parait improbable étant donné que je suis foncièrement paresseux.
Anax
tout à fait
SamForce
Mais en fait, tout ce qui est intéressant c'est qu'effectivement, une l'alliance réseau de neurone-chaos a l'air d'offrir des possibilités de calcul bien plus vastes, et donc permettrait de tendre, dans un futur lointain, à une très bonne modélisation du cerveau humain, et ça c'est bien laugh.gif
Anax
effectivement
SamForce
Tiens ça me fait penser que ta tronche est toujours associée à l'homosexualité sur le forum de l'Empire ! Je crois qu'on va rempiler avec cette photo pour la saison 2005-2006 !
vanpet
HA HA HA !
Anax
ça me fait plaisir de contribuer à ton empire mono-habitant
SamForce
Pourquoi t'as édité ton post ? Je préférais quand tu avouais au grand jour ton amour de l'attribut reproductif masculin !
el_dje
HAHAHA laugh.gif


c marant comme il suffit de dire, 'effectivement' 'tout a fait'... pour le relancer qd il parle de lui meme
SamForce
C'est fabuliscinant quand même ! A propos Anax je cherche un crack pour Paint Shop Pro 9, j'en ai besoin pour relooker l'Empire, j'ai envie de faire une animation gif avec ta tête qui s'emboîte dans un godemichet pour la page principale ! Tu connais l'adresse !
Anax
je te le donnerais bien, mais ce serait contraire à la charte
et comme les pm et mails sont surveillés, j'hésite à prendre le risque
je suis sur qu'en y pensant très fort en regardant une boite de kinder et 2 fourchettes tu créeras une super machine qui le fera automatiquement
Anax
sugus
SamForce
Je voulais apporter une précision, je n'en parle pas dans le document.

Siegelmann propose une extension de la thèse de Church : tout ce qui est calculable analogiquement l'est par un réseau de neurone analogique.

J'ai modifié la fin du texte pour être plus clair : la thèse de Church reste vraie bien entendu !

Le débat fait rage, pourtant, depuis quelques années l'hypothèse de
l'existence de modèles plus puissants que la machine de Turing
classique se confirme, les démonstrations se succédant dans de
nombreuses thèses, une part non négligeable de chercheurs prétendent
que leurs modèles ont des capacités Super-Turing. La critique est
aussi très virulente, Papadimitriou et Davis ont, dans un papier,
"the Myth of Hypercomputation", critiqué le modèle de Siegelmann en
insistant sur le fait que pour calculer des résultats Super-Turing,
il fallait bien, à un moment ou un autre, coder les poids réels dans
les synapses, et donc en revenir à une limite de précision
qu'implique le discret, ce qui équivaut à considérer une finitude du
programme. Derrière ce débat se cache, entre autre, celui du
"continu contre discret". En mathématique, en physique, dans les
sciences de l'ingénieur, on construit bien souvent des modèles
continus. Notons aussi que la machine de Turing classique ne semble
pas expliquer la plus grande puissance des systèmes parallèles et
quantiques. La thèse de Church n'est pas épargnée, si un modèle STM
peut calculer ce qui n'est pas calculable par une TM, la thèse de
Church serait irrévocablement fausse. Toute la problématique de ces
débats tourne en fait essentiellement autour de la notion de
"calculable".

Le problème est que les capacités Super-Turing nous parle d'un
calcul "non programmable", il y a donc une distinction entre "calcul
programmable" et "calcul". Un résultat émergent d'un processus
parallèle ( même discret !) peut être un résultat Super-Turing, un
"calcul" issu d'une "machine virtuelle" générée à partir d'une TM
classique, mais non programmable au sens de la Thèse de Church, car
son résultat n'était pas souhaité à partir du code de base. Les
capacités Super-Turing ne remette pas en cause la thèse de Church,
qui ne considère que les "calculs effectifs". Les capacités
Super-Turing invitent donc à une extension du calculable, une
differentiation entre le calculable effectif et le calcul
"émergeant" d'un parallélisme de TM qui peut être infini en temps et en précision.
Anax
Bob Lazar fera-t-il partie de ton mémoire ?
BrunoMarchal
Citation (SamForce @ Aug 7 2005, 14:18)
J'ai modifié la fin du texte pour être plus clair : la thèse de Church reste vraie bien entendu !
*

Ah! Tu me rassures smile2.gif
Citation (SamForce @ Aug 7 2005, 14:18)
Le problème est que les capacités Super-Turing nous parle d'un
calcul "non programmable", il y a donc une distinction entre "calcul
programmable" et "calcul". Un résultat émergent d'un processus
parallèle ( même discret !) peut être un résultat Super-Turing, un
"calcul" issu d'une "machine virtuelle" générée à partir d'une TM
classique, mais non programmable au sens de la Thèse de Church, car
son résultat n'était pas souhaité à partir du code de base. Les
capacités Super-Turing ne remette pas en cause la thèse de Church,
qui ne considère que les "calculs effectifs". Les capacités
Super-Turing invitent donc à une extension du calculable, une
differentiation entre le calculable effectif et le calcul
"émergeant" d'un parallélisme de TM qui peut être infini en temps et en précision.
*

Comme le déployeur universel ? Tu n'es pas hyper-clair, mais je suppose que tu essayes d'être court.

Bruno
Fix
Citation (BrunoMarchal @ Aug 10 2005, 12:24)
Tu n'es pas hyper-clair, mais je suppose que tu essayes d'être court.


un des grands problèmes des mémoires je trouve... comment être clair et court quand on a choisi de traiter un sujet relativement colossal...

on m'impose 200.000 caractères espaces non compris (biblio incluse mais sans les annexes, pages de gardes et table des matières), j'en suis à 235.261, et il me reste deux synthèses à rajouter et ma conclusion générale... j'ai viré plein de trucs et impossible d'enlever encore qqch si je veux rester clair... sleep.gif
DeF
Hop, je réponds par l’intermédiaire de DeF parce que mon compte candiulb est quelque peu bloqué.

Citation ("Samforce")
J’ai hésité avant d’écrire sur les capacités Super-Turing. Première fois que j’en ai entendu parler, c’est en 2003, avec Colin, on me parlait d’une démonstration obscure montrant que les réseaux de neurones étaient plus puissants que les TMs. Christophe m’a ensuite expliqué que la démonstration était dans le cas de la computation analogique et qu’il fallait sans doute éviter d’en parler, car c’était controversé. Il ne m’en a pas fallu plus pour alimenter ma curiosité. Au début, c’est bien simple, je n’ai rien compris, j’ai décidé de laisser tomber en recalant Super-Turing et son hypercomputation dans le répertoire science-fiction de mon cerveau. Un an plus tard, c’est un peu l’explosion, je remarque que les références aux travaux de Hava Siegelmann sont cités dans presque chaque article abordant les réseaux de neurones récurrents, je suis en plein dans mon mémoire, et je constate que cette faculté incroyable est un argument de poids en faveur des RNNs. Je commence à plonger dans les articles, là je me rends compte que Siegelmann n'y va pas de main morte, je comprends que je n’arriverais sans doute pas à comprendre toute l’essence de sa démonstration en une poignée de jours, parce que forcément je me donne pas plus de temps, pour comprendre et rédiger quelque chose, de maximum 2 ou 3 pages, sur le sujet.

Heureusement qu’internet est là, je commence à recherche chaque pdf ou les mots super-turing/cantor/analogique apparaissent, et par recoupement, j’arrive enfin à comprendre l’idée générale de la démonstration. Il en ressort dans un premier temps une crise philosophique conséquente : continu ou discret ? Pourquoi faire de l’analogique alors que nous sommes de toute façon obligé de discrétiser ? N’est-ce que de la théorie pure sans aucun fondement ? Suis-je une machine Super-Turing ? Pourquoi j’étudie l’informatique ? Pourquoi est-ce que le chocolat est si bon ?

Puis petit à petit, ça s’éclaire. En comparaison avec ce que l’on trouve dans ce thread, j’ai déjà modifié le texte. Premièrement, un des détails importants de la démonstration dont je n’avais pas parler, et qui est essentiel, c’est l’usage de l’ensemble de Cantor pour stocker les poids du réseau de neurone analogique => ensemble discret qui contient une infinité d'éléments, il a la puissance du continu et il est fractal. Deuxièmement, le clivage discret/continu est le faux problème dans lequel le lecteur, même averti, peut se perdre, en fait ce qui compte c’est clairement l’infinité en précision du programme, donc pour  faire vulgaire, on parle de programme itératif à l’infini, genre un système dynamique non linéaire, ce qui englobe d’une certaine manière la puissance de calcul de l’émergence jusque là inexplicable en science. L’idée est donc que ces programmes sont équivalents à une machine de turing non uniforme qui correspond à une classe de problème P/Poly qui contient des fonctions non récursives.  ARNN calcule la classe P/Poly en temps polynomiale => ARNN est STM.

Et donc là, oui, j’y avais pensé un tout petit peu sans approfondir la question, mais on peut dire que le déployeur universel possède des capacités Super-Turing, puisqu’il va aussi créer les programmes infinis en longueur, en précision, en temps et donc d’une certaine manière faire de l’analogique. Si le déployeur peut par exemple créer tous les systèmes dynamiques chaotiques avec précision infinie et les itérer dans le temps à l’infini, alors oui, il englobe super-turing.

En fait ce n’est pas nouveau, beaucoup de personne travaille finalement à ce futur de l’informatique presque sans s’en rendre compte. Ceux qui travaillent sur l’inférence grammaticale à l’aide de RNN remarquent que la hiérarchie de Chomsky est imprécise, en fait, il existe une transition continue entre les classes de langages, il existe des langages intermédiaires. Par exemple, le modèle RNN LSTM englobe les langages context-free et un sous-ensemble des langages context-sensitive. En étudiant la dynamique des RNN, on constate aussi que les capacités Turing classique, donc la capacité d’accepter des langages récursifs, semble être l’apanage des réseaux à dynamique itinérant, à ce fameux bord du chaos de Santa Fe, qui devient de plus en plus une évidence.  En fait, on est en pleine reconstruction de l’informatique théorique à partir de la dynamique non linéaire où le calcul est alors une trajectoire dans un espace des phases.

N.B : Notons qu’il reste encore un travail d’unification considérable, même si tous les systèmes de computation analogique et les systèmes parallèles sont maintenant unifiés avec le réseau de neurone récurrent analogique, il reste encore le cas de l’informatique quantique qui a développé sa propre informatique théorique dans son coin, il serait intéressant de savoir où sa puissance computationnelle se place dans tout ça. Y a déjà des travaux sur des réseaux neuronaux quantiques, on a construit un modèle de mémoire associative quantique à partir de l’algorithme de Grover, sa capacité de stockage est de 2 exposant Q, q étant le nombre de qubit, chaque qubit étant considéré comme un neurone, ce qui renvoit le modèle de Hopfield et sa capacité de stockage de 14% du nombre de neurone dans le monde des modèles dinosaures de la science. Les RNNs chaotiques à apprentissage aléatoire permettent théoriquement de stocker une infinité de pattern
spacewalker
heu ca m'étonnerait tres fort que le déployeur universel fabrique des programmes infinis..il fera des programmes de plus en plus grand mais à chaque fois qu'il va se mettre à executer un programme, ce programme sera fini vu qu'il est désigné par un nombre phi_n... j'ai donc l'impression qu'il n'est pas possible de cerner le continu avec le deployeur, mais seulement de s'en rapprocher avec une très grande précision.
Ensuite, est-ce que ces machines super-turings sont réalisables ? est-ce qu'il est possible de gérer reelement des nombres réels dans un ordinateur (ce n'est qu'un cas particulier de ce que j'ai dis plus haut) ou bien les approximations (càd les nombres à virgule flottantes de x bits) sont suffisants ?
SamForce
Je travailais là dessus la nuit dernière et en tappant "super-turing" dans google.be, horreur, je constate que c'est cette page qui est montée en tête, page contenant un document avec quelques erreurs, et totalement incomplet et superficiel.


Donc hop mise à jour :

http://www.samforce.net/KDO2.pdf


Pour rappel, je ne prétends pas expliquer tout (voir d'autres documents et travaux spécialisés sur le sujet), je me suis intéressé à la puissance computationelles des réseaux de neurones, et dans un passage du mémoire, pour justifier que les RNNs c'est génial, je voulais parler des résultats super-turing autrement qu'en citant simplement le fait que la démonstration existe. J'ai fait le tour des articles pour pondre un petit résumé de 5 pages sur la question.

Donc, ici, j'explique, juste un peu, le principe sur lequel repose les démonstrations d'hypercomputation et j'enchaîne avec les interprétations possibles qui peuvent en découler. Voilà, comme ça c'est plus propre.
SamForce
Citation (spacewalker @ Aug 13 2005, 14:52)
heu ca m'étonnerait tres fort que le déployeur universel fabrique des programmes infinis..il fera des programmes de plus en plus grand mais à chaque fois qu'il va se mettre à executer un programme, ce programme sera fini vu qu'il est désigné par un nombre phi_n... j'ai donc l'impression qu'il n'est pas possible de cerner le continu avec le deployeur, mais seulement de s'en rapprocher avec une très grande précision.
Ensuite, est-ce que ces machines super-turings sont réalisables ? est-ce qu'il est possible de gérer reelement des nombres réels dans un ordinateur (ce n'est qu'un cas particulier de ce que j'ai dis plus haut) ou bien les approximations (càd les nombres à virgule flottantes de x bits) sont suffisants ?
*


Il faudrait surtout que je relise la définition exacte du déployeur universel avant d'avancer quoique que ce soit.
Ceci est une version "bas débit" de notre forum. Pour voir la version complète avec plus d'informations, la mise en page et les images, veuillez cliquer ici.
Invision Power Board © 2001-2012 Invision Power Services, Inc.