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DOME:通过尖锐方向子空间滤波改善随机梯度下降中的信噪比

机器学习 2026-02-04 v2

摘要

深度神经网络的随机梯度沿优化轨迹表现出强相关性,并且通常与一组与异常特征值相关的Hessian特征向量对齐。最近的工作表明,将梯度投影远离此Hessian异常子空间对优化影响很小,尽管它捕获了很大一部分梯度变异性。由于在实践中计算Hessian矩阵是难以处理的,我们基于随机梯度的协方差,引入了对干扰子空间的一个原则性的一阶刻画,并提出了一种在线估计它的高效方法。我们表明,移除该子空间对优化影响也很小,并且为对梯度信噪比敏感的应用(如梯度压缩)带来了实际益处。

关键词

引用

@article{arxiv.2507.03545,
  title  = {DOME: Improving Signal-to-Noise in Stochastic Gradient Descent via Sharp-Direction Subspace Filtering},
  author = {Julien Nicolas and Mohamed Maouche and Sonia Ben Mokhtar and Mark Coates},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2507.03545},
  year   = {2026}
}