中文

神经标定律的再正规化谱-壳动力学起源

机器学习 2026-01-09 v5

摘要

神经标定律和双下降现象表明,深度网络训练遵循简单的宏观结构,尽管优化动力学高度非线性。我们直接从函数空间中的梯度下降法推导出这种结构。对于均方误差损失,训练误差演化为e˙t=M(t)et\dot e_t=-M(t)e_t,其中M(t)=Jθ(t)Jθ(t) ⁣M(t)=J_{\theta(t)}J_{\theta(t)}^{\!*},由网络雅可比矩阵引起的时间依赖自伴算子。运用卡托扰动理论,我们获得了在M(t)M(t)的瞬时特征基中的精确耦合模态ODE系统。为提取宏观行为,我们引入对数谱-壳粗化方法,并跟踪每个壳中误差能的平方分布。每个壳内部的微观相互作用在能量层面完全抵消,因此壳能仅通过耗散和外部壳间相互作用来演化。我们通过\emph{可再正规化壳动力学}假设形式化建模,累积的微观效应简化为壳边界上的受控净流。假设在相关分辨率范围内存在有效的幂律谱传输,壳动力学可获得具有移动分辨率前沿和显式标定指数的自相似解。该框架解释了神经标定律和双下降,并将懒惰(NTK 类)训练与特征学习统一为同一谱-壳动力学的两个极限。

关键词

引用

@article{arxiv.2512.10427,
  title  = {Renormalizable Spectral-Shell Dynamics as the Origin of Neural Scaling Laws},
  author = {Yizhou Zhang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2512.10427},
  year   = {2026}
}