TIDE: 안정화된 시간적 억제-흥분 역학을 위한 비대칭 신경 회로

요약

TIDE는 연속적 사고 기계(CTM)의 불안정성을 해결하기 위해 비대칭 흥분-억제(E-I) 네트워크를 활용한 새로운 신경 모사 아키텍처입니다. Wilson-Cowan 역학 및 측면 억제를 통합하여 안정적인 신경 역학을 구현하며, 생물학적 실재감과 엔드투엔드 학습 능력을 동시에 확보했습니다. 실험 결과, 기존 CTM 대비 훈련 시간을 50% 이상 단축하면서도 ImageNet 정확도를 향상시키는 성능을 입증했습니다.

핵심 포인트

• 비대칭 흥분-억제(E-I) 네트워크를 통해 안정화된 신경 역학 모델링
• Wilson-Cowan 역학 및 측면 억제(lateral inhibition) 통합
• Dale의 원리를 적용하여 80:20의 생물학적 E-I 균형 비율 보장
• 기존 CTM 대비 훈련 시간 50% 단축 및 ImageNet top-1 정확도 1.65% 향상
• 수렴성, 안정성 및 복잡도 경계에 대한 수학적 증명 제시