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LSTM+Transformer炸裂创新 精准度至95.65%

news 2025/7/23 9:47:41

 

探索深度学习的新境界LSTM与Transformer的融合创新 在深度学习的广阔天地中，LSTM与Transformer的结合如同一场科技的盛宴，它们各自的优势在这一融合中得到了完美的展现。

LSTM以其在时序数据分析上的卓越表现而闻名，而Transformer则以其在捕捉长距离依赖关系上的非凡能力著称。这种创新的结合，不仅在学术界引起了轰动，更在工业界掀起了一场技术革命。 

这种混合模型的诞生，标志着我们在文本生成、机器翻译、时间序列预测等领域取得了前所未有的成就。它的出现，不仅极大提升了模型的预测精度，还显著优化了性能和训练效率，使得序列分析任务变得更加高效和准确。 为了进一步推动这一领域的研究，精心挑选了过去两年内发表的17篇顶尖论文，这些论文代表了LSTM与Transformer融合技术的最新研究成果。

每一篇论文都是该领域的精华，不仅包含了论文的全文，还提供了发表的期刊信息和相关代码资源，为研究人员和实践者提供了宝贵的参考和灵感。 深入探索这一领域的最新进展，激发新的研究思路，推动深度学习技术的发展。我给大家准备了10种创新思路和源码，一起来看有需要的搜索人人人人人人人工重号（AI科技探寻）免费领取

 

 

论文1

标题：

A Novel Bi-LSTM And Transformer Architecture For Generating Tabla Music

一种新颖的 Bi-LSTM 和 Transformer 架构用于生成印度鼓（Tabla）音乐

方法：

          • Bi-LSTM + Attention 模型：使用双向长短期记忆网络（Bi-LSTM）结合注意力机制，通过编码器-解码器架构捕捉音乐序列中的双向依赖关系。

          • Transformer 模型：引入 Transformer 架构，利用多头自注意力机制处理音乐序列，能够捕捉长距离依赖关系。

          • 特征提取：使用 Python 的 librosa 库对音频数据进行预处理，提取音频的时域信号、短时傅里叶变换（STFT）以及梅尔频谱图等特征。

          • 训练与优化：采用均方误差（MSE）和平均绝对误差（MAE）作为损失函数，使用 Adam 优化器进行训练。

          创新点：

          • Bi-LSTM + Attention 模型：通过引入注意力机制，显著提高了音乐生成的质量，最终的均方误差为 4.042，平均绝对误差为 1.0814。

          • Transformer 模型：首次将 Transformer 架构应用于印度鼓音乐生成，尽管在生成效果上略逊于 Bi-LSTM 模型，但仍然能够生成具有节奏感的音乐序列，均方误差为 55.9278，平均绝对误差为 3.5173。

          • 跨文化音乐生成：将深度学习技术应用于印度古典音乐生成，填补了该领域的研究空白，为跨文化音乐生成提供了新的思路。

           

          论文2

          标题：

          Ball Trajectory Inference from Multi-Agent Sports Contexts Using Set Transformer and Hierarchical Bi-LSTM

          基于集合变换器和层次化双向 LSTM 的多智能体运动场景中的球轨迹推断

          方法：

            • 集合变换器（Set Transformer）：用于建模多智能体场景中的排列不变性和等变性，能够处理玩家轨迹的排列问题。

            • 层次化双向 LSTM（Hierarchical Bi-LSTM）：通过层次化架构，首先预测球员的球权，然后基于此预测最终的球轨迹。

            • 现实损失（Reality Loss）：引入现实损失项，确保预测的球轨迹在物理上是合理的，只有在球员触球时才会改变方向。

            • 后处理算法：通过基于规则的后处理算法，进一步调整预测的球轨迹，使其更加符合实际比赛情况。

            创新点：

            • 集合变换器的应用：首次将集合变换器应用于球轨迹推断任务，能够有效处理多智能体场景中的排列问题，提高了模型的泛化能力。

            • 层次化架构：通过引入层次化架构，先预测球员的球权，再预测球轨迹，显著提高了预测的准确性和现实性。最终的平均位置误差小于 37 米，球权预测准确率为 64.7%。

            • 现实损失项：通过引入现实损失项，确保预测的球轨迹在物理上是合理的，减少了不合理的轨迹变化，提高了模型的实用性。

            • 后处理算法：通过后处理算法，进一步优化了预测的球轨迹，使其更加符合实际比赛情况，为后续的事件检测和分析提供了更准确的数据。

             

            论文3

            标题：

            DepGraph: Towards Any Structural Pruning

            DepGraph：迈向任意结构剪枝

            方法：

                                • 依赖图（Dependency Graph）：提出了一种通用的依赖图方法，用于显式建模神经网络层之间的依赖关系，从而实现任意架构的结构化剪枝。

                                • 分层剪枝（Group-level Pruning）：通过依赖图，将耦合的层分组为一个整体进行剪枝，确保剪枝后的网络结构仍然保持一致性和有效性。

                                • 稀疏训练（Sparse Training）：引入稀疏训练方法，通过正则化项强制参数在组内稀疏化，使得剪枝后的网络能够更好地保持性能。

                                • 多架构支持：在多种架构（CNN、Transformer、RNN、GNN）上验证了方法的有效性，展示了其广泛的适用性

                                创新点：

                                      • 依赖图的提出：首次提出依赖图方法，能够自动建模和处理神经网络中复杂的层间依赖关系，显著提高了结构化剪枝的自动化程度和泛化能力。

                                      • 组级剪枝：通过依赖图实现组级剪枝，确保剪枝后的网络在去除冗余参数的同时，保持了网络的结构完整性和性能。例如，在 ResNet-56 上，剪枝后的模型加速比达到 2.57 倍，准确率从 93.53% 提升到 93.77%。

                                      • 稀疏训练的改进：通过稀疏训练方法，使得剪枝后的网络能够更好地保持性能，减少了剪枝对模型性能的影响。

                                      • 多架构适用性：在多种架构上验证了方法的有效性，包括 CNN、Transformer、RNN 和 GNN，展示了其广泛的适用性和优越性。

                                       

                                      论文4

                                      标题：

                                      Rewiring the Transformer with Depth-Wise LSTMs

                                      用深度 LSTM 重写 Transformer

                                      方法：

                                      深度 LSTM（Depth-Wise LSTM）：提出了一种深度 LSTM 方法，将 Transformer 层的输出视为时间序列的步骤，通过 LSTM 管理层间的信息聚合。

                                      • 层归一化和前馈计算的整合：将 Transformer 层归一化和前馈计算整合到深度 LSTM 中，连接纯 Transformer 注意力层，替代了传统的残差连接。

                                      • 编码器和解码器的连接：在编码器和解码器中分别引入深度 LSTM，通过 LSTM 单元连接多头注意力层的输出，提高了模型的收敛性和性能。

                                      • 实验验证：在 WMT 14 英德/英法翻译任务和 OPUS-100 多语言翻译任务上验证了深度 LSTM 的有效性。

                                      创新点

                                                                • 深度 LSTM 的引入：首次将深度 LSTM 引入 Transformer 架构，显著提高了模型的性能和收敛性。在 WMT 14 英德任务中，深度 LSTM 的 BLEU 分数从 27.55 提升到 28.53，英法任务从 39.54 提升到 40.10。

                                                                • 层间信息管理：通过深度 LSTM 的门控机制，能够更好地管理层间的信息聚合，避免了传统残差连接可能导致的梯度消失和爆炸问题。

                                                                • 参数效率：深度 LSTM 方法在减少参数数量的同时，仍然能够实现与传统 Transformer 相当甚至更好的性能。例如，在 12 层 Transformer 上，深度 LSTM 方法的参数数量为 70.25M，而传统 Transformer 为 111M。

                                                                • 多语言翻译任务：在 OPUS-100 多语言翻译任务中，深度 LSTM 方法平均 BLEU 分数提高了 2.57，显著提升了多语言翻译的性能。

                                                                 

                                                                 

                                                                http://www.lryc.cn/news/596266.html

                                                                相关文章：

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