可导编程中的懒惰训练

Dec, 2018

On Lazy Training in Differentiable Programming

Lenaic Chizat, Edouard Oyallon, Francis Bach

TL;DR本文通过理论分析和数值实验，证明了惰性训练现象不仅仅局限于过度参数化的神经网络，同时也适用于其他优化问题，然而，在计算机视觉中，惰性训练并不适用于深度卷积神经网络的训练，这使得惰性训练很可能不是神经网络在高维任务中成功的原因之一。

Abstract

In a series of recent theoretical works, it was shown that strongly over-parameterized neural networks trained with gradient-based methods could converge exponentially fast to zero training loss, with their parameters hardly varying. In this work, we show that this "→

neural networks lazy training optimization convolutional neural networks computer vision

发现论文，激发创造

从宏观角度解密神经网络的懒惰训练

通过研究神经网络训练动态，探究权重参数在初始化过程中引入的各种因素之间的复杂相互作用，我们发现梯度下降可以快速将深层神经网络驱动至零训练误差，不论具体的初始化方案如何，只要输出函数的初始尺度超过一定阈值。这个区域被称为 theta-lazy 区域，突出了初始尺度在神经网络训练行为中的主导影响，同时我们还发现这个 theta-lazy 区域与神经切线核（NTK）范式有相似之处，但条件宽松。通过严格的分析，我们揭示了初始尺度 kappa 在神经网络训练动态中的关键作用。

Apr, 2024

线性神经网络中离散梯度动态的隐式正则化

本文研究了过参数化模型的离散梯度动态，并证明在使用适当超参数和初始化条件时，该动态可以学习降低秩的回归问题的解。

Apr, 2019

深度学习：统计观点

探讨了深度学习中简单梯度方法在寻找接近最优解的非凸优化问题上的出人意料的成功，以及其之所以具有超预期的表现，推断是因为过度参数化可以让梯度方法寻找插值解，这些方法隐含地施加正则化，并且过度参数化导致了良性过拟合等基本原理构成了这个现象，同时摘要了最新的理论进展，重点考虑了神经网络的线性区域。

Mar, 2021

浅层神经网络的次二次超参数化

本文采用 Polyak-Lojasiewicz 条件和随机矩阵理论，提供了一个分析框架，允许我们在基本浅层神经网络中同时训练所有层并达到网络宽度的理想亚二次标度。

Nov, 2021

深度学习的超参数化收敛理论

通过对大规模深层神经网络的优化方法的研究，我们证明了 SGD 可以在多项式时间内发现 DNNs 训练目标上的全局极小值。

Nov, 2018

深度神经网络的惰性训练下的良性过拟合

该论文探讨和证明了过参数化的深度神经网络利用懒惰训练策略可以实现贝叶斯最优测试误差，同时获得（几乎）零训练误差，并提出了三个相关概念的统一。

May, 2023

训练超参数化深度神经网络的改进分析

本文提供了一种改进的分析方法来探究（随机）梯度下降训练深度神经网络的全局收敛，该方法比之前的研究工作以更加温和的过度参数化条件确定了问题相关参数的大小，包括更紧密的梯度下限和更清晰的算法轨迹路径描述。

Jun, 2019

单隐藏层神经网络梯度流性质与线性激活函数的研究

通过研究神经网络的超参数化和过拟合对梯度下降算法鲁棒性的影响，我们证明了过度参数化会引入伪平衡点，阻碍梯度下降算法的收敛。

May, 2023

训练不变量和低秩现象：超越线性网络

本论文研究神经网络训练中的隐性偏差，探究梯度流和梯度下降的极限情况下，使用对数或指数损失函数对线性可分数据进行训练的深度线性网络的权重收敛于秩 1 矩阵的现象是否会发生于全连接层和跳跃连接层的 ReLU 激活前馈网络中，提出了一些训练不变性，并以特定参数方向收敛的 ReLU 网络的常数权重和多线性函数作为论据进行证明。

Jan, 2022

迈向适度的过度参数化：为训练浅层神经网络提供全局收敛保证

本文探讨了神经网络的过度参数化现象对于梯度下降收敛至全域最优解所需的程度及类型，并结合实验结果以浅层神经网络和平滑激活函数为例，证明了只需参数数量高于数据集大小的平方根时，梯度下降随机初始化即可收敛至全域最优解。

Feb, 2019