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基于信息瓶颈的随机神经网络分层学习

机器学习 2019-10-08 v6

摘要

信息瓶颈(IB)是率失真理论的一种推广,它自然地将压缩与相关性权衡纳入学习中。尽管原始 IB 已被广泛研究,但对于更契合神经网络语境的多个瓶颈仍缺乏深入理解。在本文中,我们提出信息多瓶颈(IMBs)作为 IB 对多个瓶颈的推广,其直接应用于训练神经网络:将层视为多个瓶颈,将权重视为参数化编码器与解码器。我们表明,对于随机编码器,IMB 的多重最优性无法同时实现。因此我们提出一种简单的 IMB 折中方案,该方案进而推广了随机神经网络语境下的最大似然估计(MLE)原理。我们在 MNIST 与 CIFAR10 上的分类任务与对抗鲁棒性中展示了 IMB 的有效性。

关键词

引用

@article{arxiv.1712.01272,
  title  = {Layer-wise Learning of Stochastic Neural Networks with Information Bottleneck},
  author = {Thanh T. Nguyen and Jaesik Choi},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1712.01272},
  year   = {2019}
}

备注

published in Entropy journal