Portrait de Guillaume Lajoie

Guillaume Lajoie

Membre académique principal
Chaire en IA Canada-CIFAR
Professeur agrégé, Université de Montréal, Département de mathématiques et statistiques
Chercheur invité, Google
Sujets de recherche
Apprentissage de représentations
Apprentissage profond
Cognition
IA en santé
IA pour la science
Neurosciences computationnelles
Optimisation
Raisonnement
Réseaux de neurones récurrents
Systèmes dynamiques

Biographie

Guillaume Lajoie est professeur agrégé au Département de mathématiques et de statistiques (DMS) de l'Université de Montréal et membre académique principal de Mila – Institut québécois d’intelligence artificielle. Il est titulaire d'une chaire CIFAR (CCAI Canada) ainsi que d'une chaire de recherche du Canada (CRC) en calcul et interfaçage neuronaux.

Ses recherches sont positionnées à l'intersection de l'IA et des neurosciences où il développe des outils pour mieux comprendre les mécanismes d'intelligence communs aux systèmes biologiques et artificiels. Les contributions de son groupe de recherche vont des progrès des paradigmes d'apprentissage à plusieurs échelles pour les grands systèmes artificiels aux applications en neurotechnologie. Dr. Lajoie participe activement aux efforts de développement responsables de l'IA, cherchant à identifier les lignes directrices et les meilleures pratiques pour l'utilisation de l'IA dans la recherche et au-delà.

Étudiants actuels

Collaborateur·rice de recherche - ETH Zurich
Visiteur de recherche indépendant
Superviseur⋅e principal⋅e :
Doctorat - UdeM
Co-superviseur⋅e :
Postdoctorat - UdeM
Co-superviseur⋅e :
Doctorat - UdeM
Postdoctorat - UdeM
Co-superviseur⋅e :
Doctorat - UdeM
Superviseur⋅e principal⋅e :
Doctorat - UdeM
Superviseur⋅e principal⋅e :
Doctorat - UdeM
Maîtrise recherche - Polytechnique
Superviseur⋅e principal⋅e :
Collaborateur·rice de recherche - Western Washington University (faculty; assistant prof))
Superviseur⋅e principal⋅e :
Maîtrise recherche - UdeM
Co-superviseur⋅e :
Collaborateur·rice de recherche - UdeM
Doctorat - UdeM
Co-superviseur⋅e :
Doctorat - UdeM
Co-superviseur⋅e :
Doctorat - UdeM
Co-superviseur⋅e :
Doctorat - UdeM
Superviseur⋅e principal⋅e :
Collaborateur·rice de recherche - UdeM
Collaborateur·rice de recherche
Superviseur⋅e principal⋅e :
Postdoctorat - McGill
Superviseur⋅e principal⋅e :
Collaborateur·rice alumni - UdeM
Maîtrise recherche - UdeM
Superviseur⋅e principal⋅e :
Doctorat - UdeM
Co-superviseur⋅e :
Doctorat - McGill
Postdoctorat - UdeM
Stagiaire de recherche - Western Washington University
Co-superviseur⋅e :

Publications

Implicit Regularization in Deep Learning: A View from Function Space
Aristide Baratin
Thomas George
César Laurent
Untangling tradeoffs between recurrence and self-attention in neural networks
Giancarlo Kerg
Bhargav Kanuparthi
Anirudh Goyal
Kyle Goyette
Attention and self-attention mechanisms, inspired by cognitive processes, are now central to state-of-the-art deep learning on sequential ta… (voir plus)sks. However, most recent progress hinges on heuristic approaches with limited understanding of attention's role in model optimization and computation, and rely on considerable memory and computational resources that scale poorly. In this work, we present a formal analysis of how self-attention affects gradient propagation in recurrent networks, and prove that it mitigates the problem of vanishing gradients when trying to capture long-term dependencies. Building on these results, we propose a relevancy screening mechanism, inspired by the cognitive process of memory consolidation, that allows for a scalable use of sparse self-attention with recurrence. While providing guarantees to avoid vanishing gradients, we use simple numerical experiments to demonstrate the tradeoffs in performance and computational resources by efficiently balancing attention and recurrence. Based on our results, we propose a concrete direction of research to improve scalability of attentive networks.
Learning to Combine Top-Down and Bottom-Up Signals in Recurrent Neural Networks with Attention over Modules
Sarthak Mittal
Alex Lamb
Anirudh Goyal
Vikram Voleti
Murray P. Shanahan
Michael Curtis Mozer
Learning Long-term Dependencies Using Cognitive Inductive Biases in Self-attention RNNs
Giancarlo Kerg
Bhargav Kanuparthi
Anirudh Goyal
Kyle Goyette
Attention and self-attention mechanisms, inspired by cognitive processes, are now central to state-of-the-art deep learning on sequential ta… (voir plus)sks. However, most recent progress hinges on heuristic approaches that rely on considerable memory and computational resources that scale poorly. In this work, we propose a relevancy screening mechanism, inspired by the cognitive process of memory consolidation, that allows for a scalable use of sparse self-attention with recurrence. We use simple numerical experiments to demonstrate that this mechanism helps enable recurrent systems on generalization and transfer learning tasks. Based on our results, we propose a concrete direction of research to improve scalability and generalization of attentive recurrent networks.
Untangling tradeoffs between recurrence and self-attention in artificial neural networks
Giancarlo Kerg
Bhargav Kanuparthi
Anirudh Goyal
Kyle Goyette