The training of artificial neural networks (ANNs) is nowadays a highly relevant algorithmic procedure with many applications in science and industry. Roughly speaking, ANNs can be regarded as iterated compositions between affine linear functions and certain fixed nonlinear functions, which are usually multidimensional versions of a one-dimensional so-called activation function. The most popular choice of such a one-dimensional activation function is the rectified linear unit (ReLU) activation function which maps a real number to its positive part $ \mathbb{R} \ni x \mapsto \max\{ x, 0 \} \in \mathbb{R} $. In this article we propose and analyze a modified variant of the standard training procedure of such ReLU ANNs in the sense that we propose to restrict the negative gradient flow dynamics to a large submanifold of the ANN parameter space, which is a strict $ C^{ \infty } $-submanifold of the entire ANN parameter space that seems to enjoy better regularity properties than the entire ANN parameter space but which is also sufficiently large and sufficiently high dimensional so that it can represent all ANN realization functions that can be represented through the entire ANN parameter space. In the special situation of shallow ANNs with just one-dimensional ANN layers we also prove for every Lipschitz continuous target function that every gradient flow trajectory on this large submanifold of the ANN parameter space is globally bounded. For the standard gradient flow on the entire ANN parameter space with Lipschitz continuous target functions it remains an open problem of research to prove or disprove the global boundedness of gradient flow trajectories even in the situation of shallow ANNs with just one-dimensional ANN layers.


翻译:人工神经网络 (ANNS) 的培训是当今一个高度相关的算法程序,在科学和工业中有许多应用。 粗略地说, ANNS 可以被看成是折线函数和某些固定非线性函数之间的迭代构成, 这些函数通常是单维所谓的激活函数的多维版本。 这种一维激活功能最受欢迎的选择是修正的线性单元( ReLU) 激活功能, 它映射出其正部分的真实数字 $\ mathbb{R}\ ni x\ mappsto\maxx, 0\\ in\ mathb{R} 。 在这个文章中, 我们提议并分析一个修改过的版本, 这样的标准培训程序, 通常是单维的单维的多版本。 将负梯度流的动态限制在 ANNN 参数空间空间空间空间空间空间空间空间空间空间的大型轨道上, 它看起来比整个ANNNP 的正常性功能要好得多, 但是在每一个空基级的轨道上, 直径的直径的运行状态也代表着一个相当大。

0
下载
关闭预览

相关内容

强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
174+阅读 · 2019年10月11日
[综述]深度学习下的场景文本检测与识别
专知会员服务
77+阅读 · 2019年10月10日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
39+阅读 · 2019年10月9日
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium9
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年12月17日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium7
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月15日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium6
中国图象图形学学会CSIG
2+阅读 · 2021年11月12日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium4
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月10日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium3
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月9日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium2
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月8日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium1
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月3日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
28+阅读 · 2019年5月18日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2008年12月31日
Arxiv
13+阅读 · 2021年7月20日
On Feature Normalization and Data Augmentation
Arxiv
15+阅读 · 2020年2月25日
VIP会员
相关资讯
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium9
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年12月17日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium7
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月15日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium6
中国图象图形学学会CSIG
2+阅读 · 2021年11月12日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium4
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月10日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium3
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月9日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium2
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月8日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium1
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月3日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
28+阅读 · 2019年5月18日
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2008年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员