論文の概要: Universal Approximation Theory: Foundations for Parallelism in Neural Networks
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2407.21670v2
- Date: Thu, 8 Aug 2024 07:59:50 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-08-09 17:39:48.531237
- Title: Universal Approximation Theory: Foundations for Parallelism in Neural Networks
- Title(参考訳): 普遍近似理論:ニューラルネットワークにおける並列性の基礎
- Authors: Wei Wang, Qing Li,
- Abstract要約: 現在のディープラーニングモデルは、主にシリアルであり、ネットワーク層の数が増えるにつれて、トレーニングと推論時間も増加する。
本稿では,Universal Approximation Theorem(UAT)に基づくディープラーニング並列化戦略を提案する。
従来のシリアルモデルとは異なり、Para-Formerの推論時間はレイヤ数で増加せず、多層ネットワークの推論速度が著しく向上する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 9.487731634351787
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Neural networks are increasingly evolving towards training large models with big data, a method that has demonstrated superior performance across many tasks. However, this approach introduces an urgent problem: current deep learning models are predominantly serial, meaning that as the number of network layers increases, so do the training and inference times. This is unacceptable if deep learning is to continue advancing. Therefore, this paper proposes a deep learning parallelization strategy based on the Universal Approximation Theorem (UAT). From this foundation, we designed a parallel network called Para-Former to test our theory. Unlike traditional serial models, the inference time of Para-Former does not increase with the number of layers, significantly accelerating the inference speed of multi-layer networks. Experimental results validate the effectiveness of this network.
- Abstract(参考訳): ニューラルネットワークは、多くのタスクで優れたパフォーマンスを示す方法であるビッグデータによる大規模モデルのトレーニングに向けて、ますます進化している。
しかし、このアプローチには緊急の問題がある: 現在のディープラーニングモデルは、主にシリアルであり、ネットワーク層の数が増えるにつれて、トレーニングと推論時間も増加する。
ディープラーニングが今後も進むのであれば、これは受け入れがたいことだ。
そこで本研究では,UAT(Universal Approximation Theorem)に基づくディープラーニング並列化戦略を提案する。
そこで我々はPara-Formerという並列ネットワークを設計し,その理論を検証した。
従来のシリアルモデルとは異なり、Para-Formerの推論時間はレイヤ数で増加せず、多層ネットワークの推論速度が著しく向上する。
このネットワークの有効性を実験的に検証した。
関連論文リスト
- Operator Learning Meets Numerical Analysis: Improving Neural Networks
through Iterative Methods [2.226971382808806]
演算子方程式の反復的手法に基づく理論的枠組みを開発する。
拡散モデルやAlphaFoldのような一般的なアーキテクチャは本質的に反復的演算子学習を採用していることを実証する。
本研究の目的は,数値解析から洞察を融合させることにより,ディープラーニングの理解を深めることである。
論文 参考訳(メタデータ) (2023-10-02T20:25:36Z) - Network Degeneracy as an Indicator of Training Performance: Comparing
Finite and Infinite Width Angle Predictions [3.04585143845864]
ネットワークの深層化が進むにつれ、ネットワークは縮退しやすくなっている。
完全に接続されたReLUネットワークアーキテクチャのデジェネリシーのレベルを正確に予測できる単純なアルゴリズムを用いる。
論文 参考訳(メタデータ) (2023-06-02T13:02:52Z) - Modality Competition: What Makes Joint Training of Multi-modal Network
Fail in Deep Learning? (Provably) [75.38159612828362]
最高のユニモーダルネットワークは、共同で訓練されたマルチモーダルネットワークよりも優れていることが観察されている。
この研究は、ニューラルネットワークにおけるそのようなパフォーマンスギャップの出現に関する理論的な説明を提供する。
論文 参考訳(メタデータ) (2022-03-23T06:21:53Z) - Deep Active Learning by Leveraging Training Dynamics [57.95155565319465]
本稿では,学習力学を最大化するためにサンプルを選択する理論駆動型深層能動学習法(Dynamical)を提案する。
動的学習は、他のベースラインを一貫して上回るだけでなく、大規模なディープラーニングモデルでもうまくスケール可能であることを示す。
論文 参考訳(メタデータ) (2021-10-16T16:51:05Z) - The Principles of Deep Learning Theory [19.33681537640272]
この本は、実践的妥当性の深いニューラルネットワークを理解するための効果的な理論アプローチを開発する。
これらのネットワークがトレーニングから非自明な表現を効果的に学習する方法について説明する。
トレーニングネットワークのアンサンブルの有効モデル複雑性を,奥行き比が支配していることを示す。
論文 参考訳(メタデータ) (2021-06-18T15:00:00Z) - What can linearized neural networks actually say about generalization? [67.83999394554621]
ある無限大のニューラルネットワークにおいて、ニューラル・タンジェント・カーネル(NTK)理論は一般化を完全に特徴づける。
線形近似は、ニューラルネットワークの特定のタスクの学習複雑性を確実にランク付けできることを示す。
我々の研究は、将来の理論的研究を刺激する新しい深層学習現象の具体例を提供する。
論文 参考訳(メタデータ) (2021-06-12T13:05:11Z) - All at Once Network Quantization via Collaborative Knowledge Transfer [56.95849086170461]
オールオンス量子化ネットワークを効率的にトレーニングするための新しい共同知識伝達アプローチを開発しています。
具体的には、低精度の学生に知識を伝達するための高精度のエンクォータを選択するための適応的選択戦略を提案する。
知識を効果的に伝達するために,低精度の学生ネットワークのブロックを高精度の教師ネットワークのブロックにランダムに置き換える動的ブロックスワッピング法を開発した。
論文 参考訳(メタデータ) (2021-03-02T03:09:03Z) - A Convergence Theory Towards Practical Over-parameterized Deep Neural
Networks [56.084798078072396]
ネットワーク幅と収束時間の両方で既知の理論境界を大幅に改善することにより、理論と実践のギャップを埋める一歩を踏み出します。
本研究では, サンプルサイズが2次幅で, 両者の時間対数で線形なネットワークに対して, 地球最小値への収束が保証されていることを示す。
私たちの分析と収束境界は、いつでも合理的なサイズの同等のRELUネットワークに変換できる固定アクティベーションパターンを備えたサロゲートネットワークの構築によって導出されます。
論文 参考訳(メタデータ) (2021-01-12T00:40:45Z) - Optimizing Neural Networks via Koopman Operator Theory [6.09170287691728]
クープマン作用素理論は近年、ニューラルネットワーク理論と密接に関連していることが示されている。
この作業では、この接続を利用するための第一歩を踏み出します。
クープマン作用素理論法は、非自明な訓練時間の範囲で、供給重みの重みと偏りの予測を可能にする。
論文 参考訳(メタデータ) (2020-06-03T16:23:07Z) - The large learning rate phase of deep learning: the catapult mechanism [50.23041928811575]
問題解決可能なトレーニングダイナミクスを備えたニューラルネットワークのクラスを提示する。
現実的なディープラーニング環境において,モデルの予測とトレーニングのダイナミクスとの間には,よい一致がある。
我々の結果は、異なる学習率でトレーニングされたモデルの特性に光を当てたと信じています。
論文 参考訳(メタデータ) (2020-03-04T17:52:48Z)
関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。
指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト(すべての情報・翻訳含む)の品質を保証せず、本サイト(すべての情報・翻訳含む)を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。