論文の概要: Grokking as Dimensional Phase Transition in Neural Networks
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2604.04655v1
- Date: Mon, 06 Apr 2026 13:05:27 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-04-07 15:49:19.196221
- Title: Grokking as Dimensional Phase Transition in Neural Networks
- Title(参考訳): ニューラルネットワークの次元相転移としてのグロッキング
- Abstract要約: ニューラルネットワークのグラッキング -- 突然の記憶から一般化への移行 -- は、学習力学の理解に挑戦します。
実次元$D$は、サブ拡散(サブクリティカル、$D 1$)から超拡散(スーパークリティカル、$D > 1$)へのオンセットで交差する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 2.652953665748039
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Neural network grokking -- the abrupt memorization-to-generalization transition -- challenges our understanding of learning dynamics. Through finite-size scaling of gradient avalanche dynamics across eight model scales, we find that grokking is a \textit{dimensional phase transition}: effective dimensionality~$D$ crosses from sub-diffusive (subcritical, $D < 1$) to super-diffusive (supercritical, $D > 1$) at generalization onset, exhibiting self-organized criticality (SOC). Crucially, $D$ reflects \textbf{gradient field geometry}, not network architecture: synthetic i.i.d.\ Gaussian gradients maintain $D \approx 1$ regardless of graph topology, while real training exhibits dimensional excess from backpropagation correlations. The grokking-localized $D(t)$ crossing -- robust across topologies -- offers new insight into the trainability of overparameterized networks.
- Abstract(参考訳): ニューラルネットワークのグラッキング -- 突然の記憶から一般化への移行 -- は、学習力学の理解に挑戦します。
8つのモデルスケールにわたる勾配雪崩の有限スケールのスケーリングを通して、グラッキングが \textit{dimensional phase transition} であることが分かる: 有効次元~$D$ は、部分微分的(亜臨界、$D < 1$)から超拡散的(超臨界、$D > 1$)への一般化開始時に、自己組織的臨界性(SOC)を示す。
重要なことに、$D$ はネットワークアーキテクチャではなく \textbf{gradient field geometry} を反映する: 合成 i.i.d.\ ガウス勾配はグラフ位相によらず $D \approx 1$ を維持するが、実際の訓練はバックプロパゲーション相関から次元過剰を示す。
grokkingがローカライズした$D(t)$ crossing -- トポロジ間の堅牢 – は、オーバーパラメータネットワークのトレーニング可能性に関する新たな洞察を提供する。
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