論文の概要: PDE-CNNs: Axiomatic Derivations and Applications
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2403.15182v1
- Date: Fri, 22 Mar 2024 13:11:26 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-03-25 17:29:06.783473
- Title: PDE-CNNs: Axiomatic Derivations and Applications
- Title(参考訳): PDE-CNN: 軸論的導出と応用
- Authors: Gijs Bellaard, Sei Sakata, Bart M. N. Smets, Remco Duits,
- Abstract要約: グループ畳み込みニューラルネットワーク(PDE-G-CNN)は、幾何学的に意味のある進化PDEの解法を、G-CNNの従来のコンポーネントの代用として利用する。
本稿では, ユークリッド同変 PDE-G-CNN に焦点をあてる。
我々は、PDE-CNNがCNNと比較して少ないパラメータ、優れた性能、データ効率を提供する小さなネットワークを実験的に確認した。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.1874930567916036
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: PDE-based Group Convolutional Neural Networks (PDE-G-CNNs) utilize solvers of geometrically meaningful evolution PDEs as substitutes for the conventional components in G-CNNs. PDE-G-CNNs offer several key benefits all at once: fewer parameters, inherent equivariance, better performance, data efficiency, and geometric interpretability. In this article we focus on Euclidean equivariant PDE-G-CNNs where the feature maps are two dimensional throughout. We call this variant of the framework a PDE-CNN. We list several practically desirable axioms and derive from these which PDEs should be used in a PDE-CNN. Here our approach to geometric learning via PDEs is inspired by the axioms of classical linear and morphological scale-space theory, which we generalize by introducing semifield-valued signals. Furthermore, we experimentally confirm for small networks that PDE-CNNs offer fewer parameters, better performance, and data efficiency in comparison to CNNs. We also investigate what effect the use of different semifields has on the performance of the models.
- Abstract(参考訳): PDEに基づくグループ畳み込みニューラルネットワーク (Group Convolutional Neural Networks, PDE-G-CNNs) は、幾何学的に意味のある進化PDEの解法を、G-CNNの従来のコンポーネントの代用として利用する。
PDE-G-CNNは、パラメータの削減、固有の等価性、より良い性能、データ効率、幾何学的解釈可能性など、いくつかの重要な利点を同時に提供する。
本稿では, ユークリッド同変 PDE-G-CNN に焦点をあてる。
私たちはこのフレームワークをPDE-CNNと呼んでいる。
PDE は PDE-CNN で用いられるべきである。
ここでは、PDEによる幾何学的学習へのアプローチは、半場評価信号を導入して一般化した古典線形および形態的スケール空間理論の公理に着想を得たものである。
さらに、PDE-CNNがCNNと比較して少ないパラメータ、優れた性能、データ効率を提供する小さなネットワークを実験的に確認する。
また、異なるセミフィールドの使用がモデルの性能に与える影響についても検討する。
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