論文の概要: Active Learning for Single Neuron Models with Lipschitz Non-Linearities
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2210.13601v1
- Date: Mon, 24 Oct 2022 20:55:21 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2022-10-26 15:14:28.427538
- Title: Active Learning for Single Neuron Models with Lipschitz Non-Linearities
- Title(参考訳): リプシッツ非線形単一ニューロンモデルの能動的学習
- Authors: Aarshvi Gajjar, Chinmay Hegde, Christopher Musco
- Abstract要約: 単一ニューロンモデルにおける能動的学習の問題点を考察する。
リプシッツ非線型性を持つ単一ニューロンモデルに対して、強い証明可能な近似保証が得られることを示す。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 35.119032992898774
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: We consider the problem of active learning for single neuron models, also
sometimes called ``ridge functions'', in the agnostic setting (under
adversarial label noise). Such models have been shown to be broadly effective
in modeling physical phenomena, and for constructing surrogate data-driven
models for partial differential equations.
Surprisingly, we show that for a single neuron model with any Lipschitz
non-linearity (such as the ReLU, sigmoid, absolute value, low-degree
polynomial, among others), strong provable approximation guarantees can be
obtained using a well-known active learning strategy for fitting \emph{linear
functions} in the agnostic setting. % -- i.e. for the case when there is no
non-linearity. Namely, we can collect samples via statistical \emph{leverage
score sampling}, which has been shown to be near-optimal in other active
learning scenarios. We support our theoretical results with empirical
simulations showing that our proposed active learning strategy based on
leverage score sampling outperforms (ordinary) uniform sampling when fitting
single neuron models.
- Abstract(参考訳): 単一ニューロンモデルのアクティブラーニングの問題(しばしば「リッジ関数」とも呼ばれる)を、不可知な設定(逆ラベル雑音下で)において検討する。
このようなモデルは、物理現象のモデリングや偏微分方程式の代理データ駆動モデルの構築に広く有効であることが示されている。
驚くべきことに、任意のリプシッツ非線形性(relu、sgmoid、絶対値、低次多項式など)を持つ単一ニューロンモデルの場合、無依存な設定で \emph{linear function} を満たすための有名なアクティブ学習戦略を用いて、強い証明可能な近似保証が得られる。
% --すなわち、非線形性が存在しない場合である。
すなわち、他のアクティブな学習シナリオでほぼ最適であることが示されている統計値 \emph{leverage score sampling} によってサンプルを収集できる。
実験的なシミュレーションにより,単一ニューロンモデルに適合する場合に,スコアサンプリング法(通常)に匹敵する一様サンプリングを活用し,アクティブラーニング戦略を提案する。
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