等变对称性破缺集
对称性在深度学习中作为归纳偏置已经被证明是一种高效的模型设计方法。然而，在神经网络中对称性与等变性的关系并不总是显而易见。本研究分析了等变函数中出现的一个关键限制：它们无法针对单个数据样本进行对称性打破。为此，我们引入了一种新的 “放松等变性” 的概念来规避这一限制。我们进一步展示了如何将这种放松应用于等变多层感知机（E-MLPs），从而提供了一种与注入噪声方法相对的选择。随后，讨论了对称性打破在物理学、图表示学习、组合优化和等变解码等各个应用领域的相关性。
Dec, 2023
本研究从概率对称性的角度考虑群不变性，建立功能性和概率对称性之间的联系，并得到了不变或等变于紧致群作用下的概率分布的生成功能表示。此表示完全表征了神经网络的结构，可用于模拟此类分布并提供了一般性的计算程序。
Jan, 2019
我们研究了群等变卷积神经网络如何使用子采样来打破对其对称性的等变性，并探讨了对网络性能的影响。我们发现，即使输入维度只有一个像素的微小变化，常用的架构也会变得近似等变，而不是完全等变。当训练数据中的对称性与网络的对称性不完全相同时，近似等变网络能够放松其等变性约束，并在常见的基准数据集上与或胜过完全等变网络。
Aug, 2023
基于等变量量子神经网络（EQNN）的几何量子机器学习是量子机器学习中的一个有前景的方向，本文研究了 EQNN 模型在噪声存在下的行为，通过数值模拟和高达 64 比特的硬件实验支持实验的结果，并提出了在噪声存在时增强 EQNN 模型对称性保护的策略。
Jan, 2024
通过梯度下降，我们研究了学习等变神经网络的问题。尽管已知的问题对称（“等变性”）被纳入神经网络中，经验上改善了从生物学到计算机视觉等领域的学习流程的性能，但是一项有关学习理论的研究表明，在相关统计查询模型（CSQ）中，实际学习浅层全连接（即非对称）网络的复杂度呈指数级增长。在这项工作中，我们提出了一个问题：已知的问题对称是否足以减轻通过梯度下降学习等变神经网络的基本困难？我们的答案是否定的。特别地，我们给出了浅层图神经网络、卷积网络、不变多项式和排列子群的框架平均网络的下界，这些下界在相关输入维度中都以超多项式或指数级增长。因此，尽管通过对称性注入了显著的归纳偏差，但通过梯度下降实际学习等变神经网络所代表的完整函数类仍然是困难的。
Jan, 2024
本文研究了等变网络在处理对称任务时的歧义性，并提出了解决方法：通过添加组件解决对称歧义问题并使其在处理平面对称性输入时具有旋转等变性，提出了一种称为 OAVNN 的向量神经元网络，通过左右分割任务对其进行了评估，发现网络能快速准确地完成分割任务，并希望这项工作能够推动对等变网络在对称对象上表达能力的研究。
Oct, 2022
通过拉格朗日力学视角建立了理论基础探索神经网络的学习动态在设计原则方面的几何学原理，揭示了显式对称性破缺等机制为现代神经网络的高效性和稳定性的关键。
May, 2021
对于建模原子尺度物质性质的模型，以对称性作为归纳偏差普遍被采用。然而，非对称模型也能从数据中学习对称性，并对模型准确性有益。本研究测试了一个仅近似满足旋转不变性的模型在模拟气相、液态和固态水的实际场景中的性能，发现其在插值、大体积情况下几乎无影响。即使在外推气相预测中，该模型仍然非常稳定，尽管有对称性伪迹存在。我们还讨论了系统减小对称性破缺程度的策略，并评估其对观测量收敛性的影响。
Jun, 2024
本研究论文探讨卷积神经网络在对称群中的应用，提出了群等变神经网络的概念和架构，以及使用多种层和滤波器的方法，为对称群的表示和胶囊的细节做出了数学分析。
Jan, 2023