Multiplication layers are a key component in various influential neural network modules, including self-attention and hypernetwork layers. In this paper, we investigate the approximation capabilities of deep neural networks with intermediate neurons connected by simple multiplication operations. We consider two classes of target functions: generalized bandlimited functions, which are frequently used to model real-world signals with finite bandwidth, and Sobolev-Type balls, which are embedded in the Sobolev Space $\mathcal{W}^{r,2}$. Our results demonstrate that multiplicative neural networks can approximate these functions with significantly fewer layers and neurons compared to standard ReLU neural networks, with respect to both input dimension and approximation error. These findings suggest that multiplicative gates can outperform standard feed-forward layers and have potential for improving neural network design.


翻译:乘法层是各种有影响的神经网络模块中的一个关键组成部分, 包括自我注意和超网络层。 在本文中, 我们调查深神经网络与通过简单的倍增操作连接的中枢神经元的近似能力。 我们考虑两类目标功能: 通用带宽功能, 通常用来模拟带宽有限的真实世界信号, 以及Sobolev- Type球, 嵌入Sobolev空间 $\mathcal{W ⁇ r2} $。 我们的结果表明, 与标准 ReLU 神经网络相比, 多复制性神经网络可以比这些功能的层和神经小得多, 在输入维度和近似误差方面。 这些发现表明, 倍复制性大门可以超越标准进料向层, 并有可能改进神经网络的设计 。

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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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