本文通过分析神经网络在超参数化情况下的学习理论，证明了神经网络能够通过SGD算法简单地学习某些重要的概念并且样本复杂度几乎独立于网络参数的数量。此外，本文还建立了一个神经网络的二次近似概念，并将其与如何逃离鞍点的SGD理论联系起来。

Nov, 2018

该论文讨论在数据过度参数化时，第一阶段优化方案（如随机梯度下降）的性质。作者发现，当损失函数在初始点的最小邻域内具有某些属性时，迭代会以几何速率收敛于全局最优解，会以接近直接的路线从初始点到达全局最优解，其中，通过引入一个新的潜力函数来作为证明技术的一部分。对于随机梯度下降（SGD），作者开发了新的鞅技巧，以保证 SGD 绝不会离开初始化的小邻域。

Dec, 2018

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

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

研究表明在拥有相同迭代次数的情况下，小或适中大小的batch在测试集上比非常大的batch具有更好的表现，同时研究如何随着预算增长而改变最佳学习率计划，并提供一个基于随机微分方程的SGD动态的理论解释。

Jun, 2020

本研究针对模型学习速率为中等并逐渐降低的情况，研究了SGD和GD在超参数调节中的常见行为，以此试图解决机器学习中的算法偏差问题，并得出了不同方向偏差可能导致最终预测结果差异的结论。

Nov, 2020

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

通过对教师-学生感知器分类模型的研究，我们在B-η平面上获得了一个相图，分为三个动力学相：(i)由温度控制的噪声主导的SGD，(ii)由大步长主导的SGD和(iii)GD，这些不同相还对应着不同的泛化误差区域。有趣的是，我们的分析揭示了将相(i)和相(ii)分隔开的批次大小B*与训练集大小P呈比例，其中的指数表征了分类问题的难度。

Sep, 2023

训练过参数的神经网络可以得到相同训练损失水平但具有不同泛化能力的极小值。本文分析了过参数化对锐度感知最小化策略（SAM）行为的关键影响，并提供了经验和理论结果，表明过参数化对SAM具有重要影响。具体而言，我们证明了在随机设置中SAM可以实现线性收敛速度，并且发现SAM找到的具有线性稳定性的极小值相比SGD更加平坦且具有更均匀分布的Hessian矩。我们的实验结果进一步表明，随着模型过参数化程度的增加，SAM的泛化性能持续改善。我们还展示了稀疏性在实践中为有效的过参数化提供了途径。

Nov, 2023

神经网络过拟合问题涉及超参数，随机梯度下降以及网络架构等因素，本文通过研究随机和经优化的网络来解析由优化和架构选择引起的泛化问题，实验证明对于增加的宽度，超参数化对泛化有益，并且这一益处源于随机梯度下降的偏差，而不是网络架构导致的；相反，对于增加的深度，超参数化对泛化不利，但随机和经优化的网络表现相似，因此这可以归因于架构偏差。

Jul, 2024