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二值神经网络连续近似中的临界初始化

机器学习 2020-07-28 v2 机器学习

摘要

本文研究了通过连续代理网络训练具有二值(±1\pm1)权重和激活的随机神经网络模型。我们基于将随机神经网络写为马尔可夫链,推导出一种新颖的推导方法,得到新的代理。该推导也涵盖了文献中已有的代理变体。此后,我们从理论上研究了初始化时的代理。利用平均场理论,我们推导了一组标量方程,描述输入信号如何通过随机初始化的网络传播。这些方程揭示了每个代理网络是否存在所谓的临界初始化,即网络可被训练至任意深度。此外,我们从理论上预测并在数值上确认,标准连续网络中常用的权重初始化方案,当应用于随机二值权重的均值时,会产生较差的训练性能。本研究表明,与通常直觉相反,随机二值权重的均值应初始化为接近±1\pm 1,以使更深的网络可训练。

关键词

引用

@article{arxiv.1902.00177,
  title  = {Critical initialisation in continuous approximations of binary neural networks},
  author = {George Stamatescu and Federica Gerace and Carlo Lucibello and Ian Fuss and Langford B. White},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1902.00177},
  year   = {2020}
}