蓋世汽車訊 各種形式的模式識別，特別是機(jī)器學(xué)習(xí)，已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于各種現(xiàn)代技術(shù)。通過發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)中的模式，機(jī)器學(xué)習(xí)能夠?qū)⒋祟惸Ｊ睫D(zhuǎn)變?yōu)榭衫斫獾男畔ⅲ热?，識別自動駕駛汽車行進(jìn)路徑上的物體，或者識別入侵者的熱特征等。

以與機(jī)器學(xué)習(xí)類似的方式，一種名為“儲備池計(jì)算”（reservoir computing）的新興框架可用于從數(shù)據(jù)中學(xué)習(xí)模式。此種計(jì)算形式的關(guān)鍵是采用一個復(fù)雜的系統(tǒng)，通過該系統(tǒng)對信息進(jìn)行重復(fù)計(jì)算。這一切可通過一種循環(huán)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（RNN）來完成，該網(wǎng)絡(luò)采用動力系統(tǒng)或“儲備池”來執(zhí)行模式識別任務(wù)。

可識別聲音的材料（圖片來源：advancedsciencenews.com）

不過，傳統(tǒng)的RNN由大量獨(dú)立、相互連接的節(jié)點(diǎn)或具有多個參數(shù)的神經(jīng)元構(gòu)成，會導(dǎo)致此類系統(tǒng)笨拙、難以訓(xùn)練，甚至?xí)?dǎo)致高能量消耗，從而阻礙應(yīng)用。儲備池計(jì)算則通過隨機(jī)選擇參數(shù)以及只訓(xùn)練輸出節(jié)點(diǎn)來簡化這一點(diǎn)，極大地降低復(fù)雜性。

模式識別材料

最近的研究已經(jīng)轉(zhuǎn)向采用能夠執(zhí)行模式識別任務(wù)的物理基礎(chǔ)，來進(jìn)行儲備池計(jì)算。只要此類材料足夠復(fù)雜、非線性（輸入的變化不一定與輸出的變化相同），并且具有漸漸減弱的記憶特性，即該系統(tǒng)隨著時(shí)間的推移，回憶過去輸入的信號的能力逐漸減弱，其就能夠發(fā)揮儲備池的作用。

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