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
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
提出了一种自适应梯度下降方法，可用于优化过度参数化的两层神经网络，并能在多项式时间内收敛到全局最小值，无需微调超参数，如步长计划，且超参数的级别与训练误差无关。
本文研究在白化数据上，通过梯度下降来训练深度线性神经网络收敛到全局最优点的速度。当隐藏层数的维度不小于输入输出维度的最小值，并且初始化的权重矩阵大致平衡且初始损失小于任何秩缺失解时，可保证线性收敛。此外，在输出维度为 1 的情况下，即标量回归，这些条件是满足的，并且在随机初始化方案下具有恒定的概率达到全局最优解。
Oct, 2018
通过算法依赖的综合误差界推导，论文解释了过度参数化的深度神经网络在合适的随机初始化下，使用梯度下降法可以获得任意小的泛化误差。
本文通过 Lyapunov 分析，证明了使用梯度下降法训练过程中神经网络权重的动态会收敛到接近最小范数解的一个点，并通过实例表明这一结论的意义在于 GD 收敛于泛化性能好的预测函数，从而提供了 Arora 等人的普适性结果的另一证明。
May, 2021
本文研究表明，在神经网络中使用 ReLU 激活函数和随机初始化梯度下降法可以以全局线性收敛率收敛于全局最优解，其分析依赖于神经网络的超参数和随机初始化方式，这些经验也可能有助于分析深度网络等其他一阶方法。
研究浅层神经网络在过参数化情况下，如何使用二次激活函数进行训练并找到全局最优解，结果表明此方法适用于具有任意输入 / 输出对的任何训练数据，并可使用各种本地搜索启发式方法高效地找到全局最优解。同时，对於差分激活函数，我们也证明了梯度下降法在得到合适的初值后可以以线性速度收敛到全局最优解，它的输入来自符合高斯分布的选定属性且标记是通过种植的重量系数生成的。
Jul, 2017
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
本文通过随机矩阵理论和线性模型中的准确解，研究了使用梯度下降训练的大型神经网络的泛化动态，发现梯度下降学习的动态自然地保护了大型网络免受过度训练和过拟合的影响，当自由参数的有效数量等于样本数量时，网络过度训练最严重，大小的适当调整可以减少网络过度训练，另外，高维域下，低泛化误差需要从小的初始权重开始。此外，本文还发现了两个新的现象：在梯度下降过程中存在一个冻结的权重子空间，而高维状态的统计特性可保护免受过度训练的影响。
Oct, 2017