The lack of insight into deep learning systems hinders their systematic design. In science and engineering, modeling is a methodology used to understand complex systems whose internal processes are opaque. Modeling replaces a complex system with a simpler surrogate that is more amenable to interpretation. Drawing inspiration from this, we construct a class of surrogate models for neural networks using Gaussian processes. Rather than deriving the kernels for certain limiting cases of neural networks, we learn the kernels of the Gaussian process empirically from the naturalistic behavior of neural networks. We first evaluate our approach with two case studies inspired by previous theoretical studies of neural network behavior in which we capture neural network preferences for learning low frequencies and identify pathological behavior in deep neural networks. In two further practical case studies, we use the learned kernel to predict the generalization properties of neural networks.


翻译:对深层学习系统缺乏洞察力妨碍了它们的系统设计。在科学和工程学中,建模是一种用来理解内部过程不透明的复杂系统的方法。建模用更便于解释的更简单的代孕器取代复杂的系统。从中汲取灵感,我们用高斯过程为神经网络构建了一组替代模型。我们没有从神经网络的某些有限案例中得出内核,而是从神经网络的自然行为中吸取了高斯过程的内核经验。我们首先用先前对神经网络行为的理论研究所启发的两个案例研究来评估我们的方法,我们从这些理论研究中获取神经网络对学习低频率的偏好,并查明深神经网络中的病理行为。在进一步的两个实际案例研究中,我们用所学的内核来预测神经网络的一般特性。

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神经网络(Neural Networks)是世界上三个最古老的神经建模学会的档案期刊:国际神经网络学会(INNS)、欧洲神经网络学会(ENNS)和日本神经网络学会(JNNS)。神经网络提供了一个论坛,以发展和培育一个国际社会的学者和实践者感兴趣的所有方面的神经网络和相关方法的计算智能。神经网络欢迎高质量论文的提交,有助于全面的神经网络研究,从行为和大脑建模,学习算法,通过数学和计算分析,系统的工程和技术应用,大量使用神经网络的概念和技术。这一独特而广泛的范围促进了生物和技术研究之间的思想交流,并有助于促进对生物启发的计算智能感兴趣的跨学科社区的发展。因此,神经网络编委会代表的专家领域包括心理学,神经生物学,计算机科学,工程,数学,物理。该杂志发表文章、信件和评论以及给编辑的信件、社论、时事、软件调查和专利信息。文章发表在五个部分之一:认知科学,神经科学,学习系统,数学和计算分析、工程和应用。 官网地址:http://dblp.uni-trier.de/db/journals/nn/
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