A biological neural network in the cortex forms a neural field. Neurons in the field have their own receptive fields, and connection weights between two neurons are random but highly correlated when they are in close proximity in receptive fields. In this paper, we investigate such neural fields in a multilayer architecture to investigate the supervised learning of the fields. We empirically compare the performances of our field model with those of randomly connected deep networks. The behavior of a randomly connected network is investigated on the basis of the key idea of the neural tangent kernel regime, a recent development in the machine learning theory of over-parameterized networks; for most randomly connected neural networks, it is shown that global minima always exist in their small neighborhoods. We numerically show that this claim also holds for our neural fields. In more detail, our model has two structures: i) each neuron in a field has a continuously distributed receptive field, and ii) the initial connection weights are random but not independent, having correlations when the positions of neurons are close in each layer. We show that such a multilayer neural field is more robust than conventional models when input patterns are deformed by noise disturbances. Moreover, its generalization ability can be slightly superior to that of conventional models.


翻译:皮层中的生物神经网络形成神经场。 实地的神经神经网络有其自身的可接受字段, 两个神经神经元之间的连接重量在接近可接受字段时是随机的, 但高度相关。 在本文中, 我们在一个多层结构中调查这些神经领域, 以调查受监督的田间学习情况。 我们用经验比较了我们田间模型的性能和随机连接的深层网络的性能。 随机连接网络的行为是根据神经核内核系统的关键概念来调查的, 这是超分数网络机器学习理论的最新发展; 对于最随机连接的神经网络来说, 显示全球微型神经系统总是存在于小的邻里。 我们用数字来显示, 这一主张也存在于我们的神经领域。 更详尽地说, 我们的模型有两个结构 : (一) 每个田间神经元有一个持续分布的可接受字段, 以及 (二) 初始连接重量是随机的, 但并不独立, 当神经元的位置接近每一层时, 即机器的机器学习理论最近的发展; 对于最随机的神经网络网络来说, 这种多层次的模型是比常规的模型更牢固的。 。 。 当常规的神经模型比常规的模型更稳定的模型更稳定的模型更稳定时, 。

0
下载
关闭预览

相关内容

【图与几何深度学习】Graph and geometric deep learning,49页ppt
100+篇《自监督学习(Self-Supervised Learning)》论文最新合集
专知会员服务
165+阅读 · 2020年3月18日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
154+阅读 · 2019年10月12日
开源书:PyTorch深度学习起步
专知会员服务
51+阅读 · 2019年10月11日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
177+阅读 · 2019年10月11日
【哈佛大学商学院课程Fall 2019】机器学习可解释性
专知会员服务
104+阅读 · 2019年10月9日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
41+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 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 Symposium5
中国图象图形学学会CSIG
1+阅读 · 2021年11月11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 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
深度自进化聚类:Deep Self-Evolution Clustering
我爱读PAMI
15+阅读 · 2019年4月13日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
42+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
17+阅读 · 2018年12月24日
Hierarchical Imitation - Reinforcement Learning
CreateAMind
19+阅读 · 2018年5月25日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2016年12月31日
国家自然科学基金
39+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+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
0+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
1+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2008年12月31日
Arxiv
23+阅读 · 2022年2月24日
Arxiv
23+阅读 · 2022年2月4日
Optimization for deep learning: theory and algorithms
Arxiv
105+阅读 · 2019年12月19日
Arxiv
13+阅读 · 2019年11月14日
Arxiv
17+阅读 · 2019年3月28日
VIP会员
相关VIP内容
【图与几何深度学习】Graph and geometric deep learning,49页ppt
100+篇《自监督学习(Self-Supervised Learning)》论文最新合集
专知会员服务
165+阅读 · 2020年3月18日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
154+阅读 · 2019年10月12日
开源书:PyTorch深度学习起步
专知会员服务
51+阅读 · 2019年10月11日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
177+阅读 · 2019年10月11日
【哈佛大学商学院课程Fall 2019】机器学习可解释性
专知会员服务
104+阅读 · 2019年10月9日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
41+阅读 · 2019年10月9日
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 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 Symposium5
中国图象图形学学会CSIG
1+阅读 · 2021年11月11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 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
深度自进化聚类:Deep Self-Evolution Clustering
我爱读PAMI
15+阅读 · 2019年4月13日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
42+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
17+阅读 · 2018年12月24日
Hierarchical Imitation - Reinforcement Learning
CreateAMind
19+阅读 · 2018年5月25日
相关基金
国家自然科学基金
1+阅读 · 2016年12月31日
国家自然科学基金
39+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+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
0+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
1+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2008年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员