We study the approximation properties of shallow neural networks (NN) with activation function which is a power of the rectified linear unit. Specifically, we consider the dependence of the approximation rate on the dimension and the smoothness of the underlying function to be approximated. Like the finite element method, such networks represent piecewise polynomial functions. However, we show that for sufficiently smooth functions the approximation properties of shallow ReLU$^k$ networks are much better than finite elements or wavelets, and they even overcome the curse of dimensionality more effectively than the sparse grid method. Specifically, for a sufficiently smooth function $f$, there exists a ReLU$^k$-NN with $n$ neurons which approximates $f$ in $L^2([0,1]^d)$ with $O(n^{-(k+1)}\log(n))$ error. Finally, we prove lower bounds showing that the approximation rates attained are optimal under the given assumptions.


翻译:我们研究了具有激活功能的浅神经网络的近似特性,这是纠正线性单位的功率。 具体地说, 我们考虑近近率对维度和基本功能的顺畅性的依赖性, 与有限元素法一样, 这种网络代表了零碎的多元功能。 然而, 我们显示, 如果功能足够顺畅, 浅ReLU$k$网络的近似特性比有限元素或波子要好得多, 它们甚至比稀薄的网性方法更有效地克服了维度的诅咒。 具体地说, 对于足够顺畅的功能, 美元, 存在一个RLU$k$-nNN, 其神经元约合1美元($2, [0,1,1美元) 美元, $(n) 错误。 最后, 我们证明, 较低的界限表明, 在给定的假设下, 所达到的近似率是最佳的。

0
下载
关闭预览

相关内容

【NeurIPS2020】点针图网络,Pointer Graph Networks
专知会员服务
39+阅读 · 2020年9月27日
【斯坦福】凸优化圣经- Convex Optimization (附730pdf下载)
专知会员服务
220+阅读 · 2020年6月5日
【清华大学】图随机神经网络,Graph Random Neural Networks
专知会员服务
154+阅读 · 2020年5月26日
神经网络的拓扑结构,TOPOLOGY OF DEEP NEURAL NETWORKS
专知会员服务
31+阅读 · 2020年4月15日
《DeepGCNs: Making GCNs Go as Deep as CNNs》
专知会员服务
30+阅读 · 2019年10月17日
图机器学习 2.2-2.4 Properties of Networks, Random Graph
图与推荐
10+阅读 · 2020年3月28日
深度自进化聚类:Deep Self-Evolution Clustering
我爱读PAMI
15+阅读 · 2019年4月13日
CVPR2018 | Decoupled Networks
极市平台
4+阅读 · 2019年3月22日
已删除
将门创投
9+阅读 · 2018年12月19日
激活函数初学者指南
论智
6+阅读 · 2018年5月15日
Hierarchical Disentangled Representations
CreateAMind
4+阅读 · 2018年4月15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
【推荐】SVM实例教程
机器学习研究会
17+阅读 · 2017年8月26日
Auto-Encoding GAN
CreateAMind
7+阅读 · 2017年8月4日
Arxiv
0+阅读 · 2021年3月28日
Arxiv
7+阅读 · 2020年6月29日
Implicit Maximum Likelihood Estimation
Arxiv
7+阅读 · 2018年9月24日
VIP会员
相关资讯
图机器学习 2.2-2.4 Properties of Networks, Random Graph
图与推荐
10+阅读 · 2020年3月28日
深度自进化聚类:Deep Self-Evolution Clustering
我爱读PAMI
15+阅读 · 2019年4月13日
CVPR2018 | Decoupled Networks
极市平台
4+阅读 · 2019年3月22日
已删除
将门创投
9+阅读 · 2018年12月19日
激活函数初学者指南
论智
6+阅读 · 2018年5月15日
Hierarchical Disentangled Representations
CreateAMind
4+阅读 · 2018年4月15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
【推荐】SVM实例教程
机器学习研究会
17+阅读 · 2017年8月26日
Auto-Encoding GAN
CreateAMind
7+阅读 · 2017年8月4日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员