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通过 ReLU$^k$ 激活函数的索博列夫空间积分表示与线性化网络的最优误差估计

数值分析 2025-05-13 v2 数值分析

摘要

本文给出了关于具有 ReLUk^k 激活函数的浅层神经网络的两个主要理论结果。我们建立了一种索博列夫空间的新型积分表示,表明 Hd+2k+12(Ω)H^{\frac{d+2k+1}{2}}(\Omega) 中的每个函数都可以表示为单位球上 ReLUk^k 脊函数的 L2L^2 加权积分。该结果反映了巴伦空间的已知表示,揭示了索博列夫正则性与神经网络表示之间的基本联系。此外,我们证明线性化浅层网络——通过固定内部参数、仅优化线性系数构造——在索博列夫空间中实现了最优逼近速率 O(n122k+12d)O(n^{-\frac{1}{2}-\frac{2k+1}{2d}})

关键词

引用

@article{arxiv.2505.00351,
  title  = {Integral Representations of Sobolev Spaces via ReLU$^k$ Activation Function and Optimal Error Estimates for Linearized Networks},
  author = {Xinliang Liu and Tong Mao and Jinchao Xu},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2505.00351},
  year   = {2025}
}