論文の概要: Occam Gradient Descent
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2405.20194v3
- Date: Wed, 17 Jul 2024 14:35:54 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-07-18 21:57:43.646716
- Title: Occam Gradient Descent
- Title(参考訳): Occam Gradient Descent
- Authors: B. N. Kausik,
- Abstract要約: Occam Gradient Descentは、モデルの重みのモデルサイズと勾配勾配を減らし、フィッティングエラーを最小限に抑えるアルゴリズムである。
本アルゴリズムは, 減量, 計算, モデルサイズにおいて, 列車後プルーニングの有無にかかわらず, 従来の勾配勾配よりも優れる。
Occam Gradient Descentで訓練されたニューラルネットワークは、勾配降下で訓練されたニューラルネットワークとランダムフォレストの両方で、損失とモデルサイズの両方で優れた性能を発揮する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Deep learning neural network models must be large enough to adapt to their problem domain, while small enough to avoid overfitting training data during gradient descent. To balance these competing demands, overprovisioned deep learning models such as transformers are trained for a single epoch on large data sets, and hence inefficient with both computing resources and training data. In response to these inefficiencies, we exploit learning theory to derive Occam Gradient Descent, an algorithm that interleaves adaptive reduction of model size to minimize generalization error, with gradient descent on model weights to minimize fitting error. In contrast, traditional gradient descent greedily minimizes fitting error without regard to generalization error. Our algorithm simultaneously descends the space of weights and topological size of any neural network without modification, and is effective in our image classification experiments in outperforming traditional gradient descent with or without post-train pruning in loss, compute and model size. Furthermore, applying our algorithm to tabular data classification we find that across a range of data sets, neural networks trained with Occam Gradient Descent outperform neural networks trained with gradient descent, as well as Random Forests, in both loss and model size.
- Abstract(参考訳): ディープラーニングニューラルネットワークモデルは、問題領域に適応するのに十分な大きさでなければならないが、勾配降下時のトレーニングデータの過度な適合を回避するには十分である。
これらの競合する要求のバランスをとるために、トランスフォーマーのような過剰な予測されたディープラーニングモデルは、大きなデータセット上で1つのエポックのために訓練されるため、コンピューティングリソースとトレーニングデータの両方で非効率である。
これらの非効率性に対応するために、我々は学習理論を利用してOccam Gradient Descentを導出する。Occam Gradient Descentはモデルサイズを適応的に減少させ、一般化誤差を最小限に抑えるアルゴリズムである。
対照的に、従来の勾配降下は、一般化誤差によらず、嵌合誤差を極度に最小化する。
提案アルゴリズムは, ニューラルネットワークの重みとトポロジカルサイズを同時に下降させるとともに, 従来の勾配勾配よりも, 損失, 計算, モデルサイズを向上させる画像分類実験に有効である。
さらに,このアルゴリズムを表型データ分類に適用すると,Occam Gradient Descentでトレーニングされたニューラルネットワークは,勾配降下法でトレーニングされたニューラルネットワークとランダムフォレストを,損失とモデルサイズの両方で向上することがわかった。
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