具有几乎所有非线性激活函数的神经网络均存在次优局部极小值
机器学习
2020-11-17 v3 最优化与控制
机器学习
摘要
过参数化是否能消除神经网络的次优局部极小值?在[59]中针对1隐藏层宽神经网络给出了肯定的答案。最近少数工作将设定扩展到了多层神经网络,但它们都没有证明每个局部极小值都是全局的。为何这一结果从未扩展到深度网络?本文中,我们表明该任务不可能完成,因为[59]中针对1隐藏层网络的结果无法成立。更具体地,我们证明对于任意具有一般输入数据和非线性激活函数的多层网络,次优局部极小值都可能存在,无论网络多宽(只要最后隐藏层至少有两个神经元)。虽然[59]的结果假设sigmoid激活,我们的反例覆盖了大量激活函数(在连续函数集中稠密),表明该局限并非源于特定激活。我们的结果表明“无坏局部极小值”可能不足以解释过参数化对训练神经网络的好处。
引用
@article{arxiv.1911.01413,
title = {Sub-Optimal Local Minima Exist for Neural Networks with Almost All Non-Linear Activations},
author = {Tian Ding and Dawei Li and Ruoyu Sun},
journal= {arXiv preprint arXiv:1911.01413},
year = {2020}
}
备注
58 pages. The main theorem is strengthened. An early version was submitted to Optimization Online on October 4, 2019