Knowledge transfer is shown to be a very successful technique for training neural classifiers: together with the ground truth data, it uses the "privileged information" (PI) obtained by a "teacher" network to train a "student" network. It has been observed that classifiers learn much faster and more reliably via knowledge transfer. However, there has been little or no theoretical analysis of this phenomenon. To bridge this gap, we propose to approach the problem of knowledge transfer by regularizing the fit between the teacher and the student with PI provided by the teacher. Using tools from dynamical systems theory, we show that when the student is an extremely wide two layer network, we can analyze it in the kernel regime and show that it is able to interpolate between PI and the given data. This characterization sheds new light on the relation between the training error and capacity of the student relative to the teacher. Another contribution of the paper is a quantitative statement on the convergence of student network. We prove that the teacher reduces the number of required iterations for a student to learn, and consequently improves the generalization power of the student. We give corresponding experimental analysis that validates the theoretical results and yield additional insights.


翻译:事实证明,知识转让是培训神经分类员的一个非常成功的技术:与地面真相数据一起,它使用“教师”网络获得的“特权信息”来培训“学生”网络。据观察,分类员通过知识转让学习得更快、更可靠得多。然而,对这一现象的理论分析很少或根本没有。为了弥补这一差距,我们建议通过使教师和学生与教师提供的PI的兼容性规范化来处理知识转让问题。我们用动态系统理论的工具来证明,当学生是一个非常宽的两层网络时,我们可以在核心系统中分析这些信息,并表明它能够将PI与给定的数据进行相互交织。这种定性为培训错误与学生与教师的能力之间的关系提供了新的说明。文件的另一个贡献是学生网络的趋同性说明。我们证明,教师减少了学生学习所需的迭代数,从而改进了学生的一般化能力。我们给出了相应的实验性分析结果,以验证理论结果和实验性结果。

0
下载
关闭预览

相关内容

Linux导论,Introduction to Linux,96页ppt
专知会员服务
77+阅读 · 2020年7月26日
专知会员服务
159+阅读 · 2020年1月16日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
174+阅读 · 2019年10月11日
[综述]深度学习下的场景文本检测与识别
专知会员服务
77+阅读 · 2019年10月10日
【哈佛大学商学院课程Fall 2019】机器学习可解释性
专知会员服务
103+阅读 · 2019年10月9日
VCIP 2022 Call for Demos
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年6月6日
征稿 | International Joint Conference on Knowledge Graphs (IJCKG)
开放知识图谱
2+阅读 · 2022年5月20日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
17+阅读 · 2019年1月7日
无监督元学习表示学习
CreateAMind
27+阅读 · 2019年1月4日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
42+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
16+阅读 · 2018年12月24日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
【论文】变分推断(Variational inference)的总结
机器学习研究会
39+阅读 · 2017年11月16日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2008年12月31日
Arxiv
33+阅读 · 2022年2月15日
Arxiv
21+阅读 · 2021年12月31日
Arxiv
13+阅读 · 2021年7月20日
Arxiv
38+阅读 · 2020年3月10日
A Survey on Deep Transfer Learning
Arxiv
11+阅读 · 2018年8月6日
Arxiv
10+阅读 · 2017年7月4日
VIP会员
相关VIP内容
相关资讯
VCIP 2022 Call for Demos
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年6月6日
征稿 | International Joint Conference on Knowledge Graphs (IJCKG)
开放知识图谱
2+阅读 · 2022年5月20日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
17+阅读 · 2019年1月7日
无监督元学习表示学习
CreateAMind
27+阅读 · 2019年1月4日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
42+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
16+阅读 · 2018年12月24日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
【论文】变分推断(Variational inference)的总结
机器学习研究会
39+阅读 · 2017年11月16日
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2008年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员