We consider neural network approximation spaces that classify functions according to the rate at which they can be approximated (with error measured in $L^p$) by ReLU neural networks with an increasing number of coefficients, subject to bounds on the magnitude of the coefficients and the number of hidden layers. We prove embedding theorems between these spaces for different values of $p$. Furthermore, we derive sharp embeddings of these approximation spaces into H\"older spaces. We find that, analogous to the case of classical function spaces (such as Sobolev spaces, or Besov spaces) it is possible to trade "smoothness" (i.e., approximation rate) for increased integrability. Combined with our earlier results in [arXiv:2104.02746], our embedding theorems imply a somewhat surprising fact related to "learning" functions from a given neural network space based on point samples: if accuracy is measured with respect to the uniform norm, then an optimal "learning" algorithm for reconstructing functions that are well approximable by ReLU neural networks is simply given by piecewise constant interpolation on a tensor product grid.


翻译:我们考虑的是神经网络近似空间,这些空间根据功能的近似率进行分类(误差以美元计),这些功能可以由RELU神经网络以越来越多的系数进行近似(误差以美元计),但受系数大小和隐藏层数的界限限制。我们证明在这些空间之间嵌入了不同值为$p$的理论。此外,我们把这些近似空间的尖锐嵌入H\'older空间。我们发现,与古典功能空间(如Sobolev空间或Besov空间)的情况类似,有可能用“moothness”(即近似率)交换增加的不兼容性。我们早先在[arXiv:2104.027446]中的结果加上我们早先在[arXiv:2104.027.46]中的结果,我们嵌入的这些符号意味着与基于点样本的给定神经网络空间的“学习”功能有关的一个令人惊讶的事实:如果按照统一规范衡量准确性,那么再用一种最优的“学习”算法来重建功能,而ReLU神经网络系统网格网络完全可以适应的功能。

0
下载
关闭预览

相关内容

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/
神经常微分方程教程,50页ppt,A brief tutorial on Neural ODEs
专知会员服务
71+阅读 · 2020年8月2日
一份简单《图神经网络》教程,28页ppt
专知会员服务
123+阅读 · 2020年8月2日
专知会员服务
60+阅读 · 2020年3月19日
机器学习入门的经验与建议
专知会员服务
92+阅读 · 2019年10月10日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月18日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
Hierarchical Disentangled Representations
CreateAMind
4+阅读 · 2018年4月15日
条件GAN重大改进!cGANs with Projection Discriminator
CreateAMind
8+阅读 · 2018年2月7日
可解释的CNN
CreateAMind
17+阅读 · 2017年10月5日
【推荐】RNN/LSTM时序预测
机器学习研究会
25+阅读 · 2017年9月8日
Auto-Encoding GAN
CreateAMind
7+阅读 · 2017年8月4日
强化学习 cartpole_a3c
CreateAMind
9+阅读 · 2017年7月21日
VIP会员
相关VIP内容
神经常微分方程教程,50页ppt,A brief tutorial on Neural ODEs
专知会员服务
71+阅读 · 2020年8月2日
一份简单《图神经网络》教程,28页ppt
专知会员服务
123+阅读 · 2020年8月2日
专知会员服务
60+阅读 · 2020年3月19日
机器学习入门的经验与建议
专知会员服务
92+阅读 · 2019年10月10日
相关资讯
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月18日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
Hierarchical Disentangled Representations
CreateAMind
4+阅读 · 2018年4月15日
条件GAN重大改进!cGANs with Projection Discriminator
CreateAMind
8+阅读 · 2018年2月7日
可解释的CNN
CreateAMind
17+阅读 · 2017年10月5日
【推荐】RNN/LSTM时序预测
机器学习研究会
25+阅读 · 2017年9月8日
Auto-Encoding GAN
CreateAMind
7+阅读 · 2017年8月4日
强化学习 cartpole_a3c
CreateAMind
9+阅读 · 2017年7月21日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员