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PruneSymNet:一种用于符号回归的符号神经网络与剪枝算法

机器学习 2024-01-30 v1 人工智能

摘要

符号回归旨在从数据中推导出可解释的符号表达式,以便更好地理解和解释数据。本研究提出了一种用于符号回归的符号网络,称为 PruneSymNet。这是一种新型神经网络,其激活函数由常见的初等函数和运算符组成。整个网络是可微的,可以通过梯度下降方法进行训练。网络中的每个子网络对应一个表达式,我们的目标是提取这样的子网络以获得所需的符号表达式。因此,我们提出了一种贪婪剪枝算法,在保证数据拟合精度的同时,将网络剪枝为一个子网络。所提出的贪婪剪枝算法在每次剪枝时保留损失最小的边,但贪婪算法通常无法获得最优解。为了缓解这个问题,我们在剪枝过程中结合了束搜索,每次获得多个候选表达式,并最终选择损失最小的表达式作为最终结果。在公开数据集上进行了测试,并与当前流行的算法进行了比较。结果表明,所提出的算法具有更好的精度。

关键词

引用

@article{arxiv.2401.15103,
  title  = {PruneSymNet: A Symbolic Neural Network and Pruning Algorithm for Symbolic Regression},
  author = {Min Wu and Weijun Li and Lina Yu and Wenqiang Li and Jingyi Liu and Yanjie Li and Meilan Hao},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2401.15103},
  year   = {2024}
}