This paper investigates how non-differentiability affects three different aspects of the neural network training process. We first analyze fully connected neural networks with ReLU activations, for which we show that the continuously differentiable neural networks converge faster than non-differentiable neural networks. Next, we analyze the problem of $L_{1}$ regularization and show that the solutions produced by deep learning solvers are incorrect and counter-intuitive even for the $L_{1}$ penalized linear model. Finally, we analyze the Edge of Stability problem, where we show that all convex, non-smooth, Lipschitz continuous functions display unstable convergence, and provide an example of a result derived using twice differentiable functions which fails in the once differentiable setting. More generally, our results suggest that accounting for the non-linearity of neural networks in the training process is essential for us to develop better algorithms, and to get a better understanding of the training process in general.


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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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