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Adaptive Computation Time (ACT) 2026-05-15 2026-05-15 concept
neural-architecture
efficiency
computation
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Adaptive Computation Time (ACT)

Adaptive Computation Time 是一类技术,允许神经网络根据输入难度动态调整计算量。

经典方案

ACT (Graves, 2016)

  • 引入可学习的 halting 单元
  • 在每个循环步骤输出 halting 概率
  • 当累积 halting 概率超过 1ε 时停止
  • 需要 "ponder cost" 正则化项鼓励效率

PonderNet (Banino et al., 2021)

  • 将 halting 概率建模为几何分布
  • 训练时从分布采样步数
  • 推理时使用期望步数

其他变体

  • Early-Exit Networks:中间层添加分类器,满足条件则提前退出
  • AdaTape:动态扩展输入序列
  • Sparse Universal Transformer:循环权重共享 + 动态 halting + MoE

CTM 的原生 ACT

CTM 通过 certainty-based-loss 自然实现 ACT无需显式 halting 模块:

  • 确定性可以作为停止条件
  • 简单样本在早期 tick 即达到高确定性
  • ImageNet 实验中,大多数样本在 <10 ticks 即可停止(总共 50 ticks

关键区别

CTM 的 ACT 是涌现属性而非显式设计——没有 halting 模块、没有 ponder cost、没有步数采样。这是其架构哲学的核心体现通过设计损失函数和表示让"智能"行为自然涌现。

来源

  • Graves, "Adaptive Computation Time for Recurrent Neural Networks", 2016
  • darlow-ctm-2025 (NeurIPS 2025)