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重新审视长程线性递归中的 Glorot 初始化

机器学习 2025-05-27 v1 人工智能

摘要

适当的初始化对于循环神经网络(RNN)至关重要,尤其是在长程推理任务中,同一权重矩阵的重复应用可能导致信号消失或爆炸。线性递归的一个常见基线是 Glorot 初始化,旨在确保稳定的信号传播——但它是在无限宽度、固定长度的机制下推导的——这对于处理长序列的 RNN 而言是不切实际的设定。在本工作中,我们表明 Glorot 初始化实际上是不稳定的:谱半径的微小正偏差会随时间被放大,并导致隐状态爆炸。我们的理论分析证明,长度为 t=O(n)t = O(\sqrt{n})(其中 nn 为隐藏宽度)的序列足以引发不稳定性。为解决此问题,我们提出了一种简单的、维度感知的 Glorot 重缩放方法,将谱半径略微移至 1 以下,以防止信号快速爆炸或衰减。这些结果表明,标准初始化方案在长序列机制下可能会失效,这促使我们需要为稳定的循环初始化建立一套独立的理论。

关键词

引用

@article{arxiv.2505.19827,
  title  = {Revisiting Glorot Initialization for Long-Range Linear Recurrences},
  author = {Noga Bar and Mariia Seleznova and Yotam Alexander and Gitta Kutyniok and Raja Giryes},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2505.19827},
  year   = {2025}
}