用于神经网络分析的拓扑数据分析:综合综述
机器学习
2024-01-04 v2 代数拓扑
摘要
本综述全面探索了拓扑数据分析(TDA)在神经网络分析中的应用。使用TDA工具如持续同调和Mapper,我们深入研究了神经网络及其数据集的复杂结构和行为。我们讨论了通过TDA从数据和神经网络获取拓扑信息的不同策略。此外,我们回顾了如何利用拓扑信息分析神经网络的属性,如泛化能力或表达能力。我们探讨了深度学习的实际意义,特别关注对抗检测和模型选择等领域。我们的综述将所研究的工作分为四大领域:1. 神经网络架构的表征;2. 决策区域和边界的分析;3. 内部表示、激活和参数的研究;4. 训练动态和损失函数的探索。在每个类别中,我们讨论了几篇文章,提供背景信息以帮助理解各种方法。最后,我们综合了从研究中获得的关键见解,并讨论了该领域的挑战和潜在进展。
引用
@article{arxiv.2312.05840,
title = {Topological Data Analysis for Neural Network Analysis: A Comprehensive Survey},
author = {Rubén Ballester and Carles Casacuberta and Sergio Escalera},
journal= {arXiv preprint arXiv:2312.05840},
year = {2024}
}
备注
70 pages, 7 figures. 4 references added. Minor changes in the text. Part of generative models reestructured to improve generality and clarity of exposition