In this paper, we investigate a constrained formulation of neural networks where the output is a convex function of the input. We show that the convexity constraints can be enforced on both fully connected and convolutional layers, making them applicable to most architectures. The convexity constraints include restricting the weights (for all but the first layer) to be non-negative and using a non-decreasing convex activation function. Albeit simple, these constraints have profound implications on the generalization abilities of the network. We draw three valuable insights: (a) Input Output Convex Neural Networks (IOC-NNs) self regularize and reduce the problem of overfitting; (b) Although heavily constrained, they outperform the base multi layer perceptrons and achieve similar performance as compared to base convolutional architectures and (c) IOC-NNs show robustness to noise in train labels. We demonstrate the efficacy of the proposed idea using thorough experiments and ablation studies on standard image classification datasets with three different neural network architectures.


翻译:在本文中,我们调查了神经网络的受限配制,其输出是输入的同流函数。我们展示了三点有价值的洞察力:(a) 输入的同流神经网络(IOC-NN)自我规范,并减少过装问题;(b) 尽管受到很大限制,但是它们比基本多层透视器的功能要优于基本多层,并取得与基本革命结构相似的性能;(c) 国际海洋学委员会-NNUS显示在火车标签上对噪音的稳健性。我们利用对三个不同神经网络结构的标准图像分类数据集的彻底试验和对比研究,展示了拟议构想的有效性。

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/
剑桥大学《数据科学: 原理与实践》课程,附PPT下载
专知会员服务
49+阅读 · 2021年1月20日
【干货书】机器学习速查手册,135页pdf
专知会员服务
125+阅读 · 2020年11月20日
【NeurIPS2020-MIT】子图神经网络,Subgraph Neural Networks
专知会员服务
45+阅读 · 2020年9月28日
【清华大学】图随机神经网络,Graph Random Neural Networks
专知会员服务
155+阅读 · 2020年5月26日
专知会员服务
26+阅读 · 2020年2月15日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
ICLR2019最佳论文出炉
专知
12+阅读 · 2019年5月6日
逆强化学习-学习人先验的动机
CreateAMind
15+阅读 · 2019年1月18日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
42+阅读 · 2019年1月3日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2日
Hierarchical Imitation - Reinforcement Learning
CreateAMind
19+阅读 · 2018年5月25日
Capsule Networks解析
机器学习研究会
11+阅读 · 2017年11月12日
【推荐】全卷积语义分割综述
机器学习研究会
19+阅读 · 2017年8月31日
【学习】Hierarchical Softmax
机器学习研究会
4+阅读 · 2017年8月6日
Auto-Encoding GAN
CreateAMind
7+阅读 · 2017年8月4日
Arxiv
0+阅读 · 2021年9月12日
Bayesian Attention Belief Networks
Arxiv
9+阅读 · 2021年6月9日
Arxiv
6+阅读 · 2018年10月3日
Arxiv
3+阅读 · 2018年8月17日
Arxiv
4+阅读 · 2017年1月2日
VIP会员
相关资讯
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
ICLR2019最佳论文出炉
专知
12+阅读 · 2019年5月6日
逆强化学习-学习人先验的动机
CreateAMind
15+阅读 · 2019年1月18日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
42+阅读 · 2019年1月3日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2日
Hierarchical Imitation - Reinforcement Learning
CreateAMind
19+阅读 · 2018年5月25日
Capsule Networks解析
机器学习研究会
11+阅读 · 2017年11月12日
【推荐】全卷积语义分割综述
机器学习研究会
19+阅读 · 2017年8月31日
【学习】Hierarchical Softmax
机器学习研究会
4+阅读 · 2017年8月6日
Auto-Encoding GAN
CreateAMind
7+阅读 · 2017年8月4日
相关论文
Arxiv
0+阅读 · 2021年9月12日
Bayesian Attention Belief Networks
Arxiv
9+阅读 · 2021年6月9日
Arxiv
6+阅读 · 2018年10月3日
Arxiv
3+阅读 · 2018年8月17日
Arxiv
4+阅读 · 2017年1月2日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员