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网络退化作为训练性能的指示量:有限宽度与无限宽度角度预测的对比

机器学习 2024-08-16 v1 机器学习

摘要

神经网络是应用广泛且功能强大的函数,但这些函数的理论行为尚未被完全理解。通过堆叠多层构建深度神经网络已在许多应用中取得卓越性能,并推动了这些方法的近期爆发。先前工作表明,深度可指数级增加网络的可表达性。然而,随着网络越来越深,它们更容易发生退化。我们观测到这种退化:在初始化时,输入在穿过网络各层时趋于变得越来越相关。若网络层数过多,它倾向于逼近一个(随机)常数函数,从而实质上无法区分不同输入。正如我们在本文中通过实证研究所表明的,这似乎会影响网络的训练并导致其表现不佳。我们使用一种简单算法,可准确预测任意给定全连接ReLU网络架构的退化程度,并展示预测的退化如何与网络的训练动态相关。我们还将此预测与基于无限宽度网络推导出的预测进行了比较。

关键词

引用

@article{arxiv.2306.01513,
  title  = {Network Degeneracy as an Indicator of Training Performance: Comparing Finite and Infinite Width Angle Predictions},
  author = {Cameron Jakub and Mihai Nica},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2306.01513},
  year   = {2024}
}

备注

5 pages, comments welcome. arXiv admin note: text overlap with arXiv:2302.09712