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KAN 能否提升 HEP 分类任务?对 LHC 物理实例的 Kolmogorov-Arnold 网络应用

高能物理 - 唯象学 2025-05-27 v2 机器学习 高能物理 - 实验 数据分析、统计与概率

摘要

最近,Kolmogorov-Arnold 网络 (KANs) 被提出作为多层感知器的替代方案,表明在性能和可解释性方面具有优势。我们研究了高能物理中典型的二元事件分类任务,包括高级特征,并就 KANs 在该上下文中的性能和可解释性进行评述。Consistent with expectations,我们发现单层 KAN 所学习的激活函数类似于各输入特征的单变量对数似然比。在更深的 KANs 中,第一层的激活函数与单层 KAN 的激活函数不同,这表明更深的 KANs 学习了数据的更复杂表示,这种模式在其他深度学习架构中也常见。我们研究了不同深度和宽度的 KANs,并就性能和可训练参数数目与多层感知器进行比较。对于所选的分类任务,我们发现 KANs 在参数效率方面没有更好的表现。然而,小型 KANs 可能在可解释性方面提供优势,这以轻微的性能损失为代价。

关键词

引用

@article{arxiv.2408.02743,
  title  = {KAN we improve on HEP classification tasks? Kolmogorov-Arnold Networks applied to an LHC physics example},
  author = {Johannes Erdmann and Florian Mausolf and Jan Lukas Späh},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2408.02743},
  year   = {2025}
}

备注

27 pages, 9 figures