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灾难性过拟合中的局部线性和双下降

机器学习 2021-11-23 v1

摘要

灾难性过拟合是在使用快速梯度符号法(FGSM)的对抗训练(AT)中观察到的一种现象,其中测试鲁棒性在训练阶段仅一个 epoch 内急剧下降。先前工作将这种鲁棒性损失归因于神经网络相对于输入空间的 局部线性\textit{局部线性} 急剧下降,并证明引入局部线性度量作为正则化项可防止灾难性过拟合。使用一个简单神经网络架构,我们通过实验证明保持高局部线性可能 足以\textit{足以} 防止灾难性过拟合但并非 必要\textit{必要}。进一步,受 Parseval 网络启发,我们向使用 FGSM 的 AT 引入一个正则化项以使网络权重矩阵正交,并研究网络权重正交性与局部线性之间的关联。最后,我们识别出对抗训练过程中的 双下降\textit{双下降} 现象。

关键词

引用

@article{arxiv.2111.10754,
  title  = {Local Linearity and Double Descent in Catastrophic Overfitting},
  author = {Varun Sivashankar and Nikil Selvam},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2111.10754},
  year   = {2021}
}

备注

To appear in 9th ACM IKDD CODS and 27th COMAD, 2022