벡터 심볼릭 구조의 부호화 및 복호화 성능 평가에 관한 연구 (Study on the Performance Evaluation of Encoding and Decoding Schemes in Vector Symbolic Architectures)

서지정보

· 발행기관 : 한국정보전자통신기술학회
· 수록지 정보 : 한국정보전자통신기술학회 논문지 / 17권 / 4호 / 229 ~ 235페이지
· 저자명 : 이영석

초록

최근 몇 년 동안 인공지능과 기계 학습 분야에서 대량의 데이터를 효율적으로 처리하고 해석하는 방법에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 이러한 데이터 처리 기술 중 하나인 벡터 기호 아키텍처(Vector Symbolic Architecture, VSA)는 고차원 벡터를 이용하여 복잡한 기호와 데이터를 표현하는 혁신적인 접근법을 제시한다. VSA는 특히 자연어 처리, 이미지 인식, 로봇 공학 등 다양한 응용 분야에서 주목받고 있다. 본 연구는 VSA 방법론들의 특성과 성능을 정량적으로 평가하기 MNIST 데이터셋에 5가지 VSA 방법론을 적용하여 인코딩 속도, 디코딩 속도, 메모리 사용량, 복원 정확도와 같은 주요 성능 지표를 벡터 길이별로 측정하였다. 인코딩 속도와 디코딩 속도에서 BSC와 VT가 상대적으로 빠른 성능을 보였으며, MAP과 HRR은 상대적으로 느렸다. 메모리 사용량에서는 BSC가 가장 효율적이었고, MAP이 가장 많은 메모리를 사용하였다. 복원 정확도는 MAP이 가장 높았으며, BSC가 가장 낮았으며 연구 결과는 적용 영역에 따라 적절한 VSA 방법론을 선택할 수 있는 기준을 제시할 수 있다.

영어초록

Recent years have seen active research on methods for efficiently processing and interpreting large volumes of data in the fields of artificial intelligence and machine learning. One of these data processing technologies, Vector Symbolic Architecture (VSA), offers an innovative approach to representing complex symbols and data using high-dimensional vectors. VSA has garnered particular attention in various applications such as natural language processing, image recognition, and robotics. This study quantitatively evaluates the characteristics and performance of VSA methodologies by applying five VSA methodologies to the MNIST dataset and measuring key performance indicators such as encoding speed, decoding speed, memory usage, and recovery accuracy across different vector lengths. BSC and VT demonstrated relatively fast performance in encoding and decoding speeds, while MAP and HRR were relatively slow. In terms of memory usage, BSC was the most efficient, whereas MAP used the most memory. The recovery accuracy was highest for MAP and lowest for BSC. The results of this study provide a basis for selecting appropriate VSA methodologies depending on the application area.

참고자료

· 없음