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LU-Net:基于矩阵分解的可逆神经网络

机器学习 2023-02-22 v1 神经与进化计算

摘要

LU-Net 是一种简单快速的可逆神经网络(INN)架构,基于二次权矩阵 A=LU\mathsf{A=LU} 的分解,其中 L\mathsf{L} 为对角线上元素为 1 的下三角矩阵,U\mathsf{U} 为上三角矩阵。我们不是学习一个完全填充的矩阵 A\mathsf{A},而是分别学习 L\mathsf{L}U\mathsf{U}。若与可逆激活函数结合,只要 U\mathsf{U} 的对角元素非零,此类层便可轻易求逆。并且,此类层雅可比矩阵行列式的计算代价很低。因此,LU 架构可通过变量替换公式实现似然的廉价计算,并可依最大似然原理训练。在我们的数值实验中,我们在若干学术数据集上将 LU-net 架构作为生成模型进行测试。我们还从性能、训练以及运行时间方面与常规可逆神经网络进行了详细比较。

关键词

引用

@article{arxiv.2302.10524,
  title  = {LU-Net: Invertible Neural Networks Based on Matrix Factorization},
  author = {Robin Chan and Sarina Penquitt and Hanno Gottschalk},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2302.10524},
  year   = {2023}
}