論文の概要: Gradient Descent with Large Step Size Restores Symmetry in Deep Linear Networks with Multi-Pathway
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2606.05219v1
- Date: Fri, 29 May 2026 13:32:18 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-06-05 22:39:44.25132
- Title: Gradient Descent with Large Step Size Restores Symmetry in Deep Linear Networks with Multi-Pathway
- Title(参考訳): 複数経路を有するディープリニアネットワークにおける大きなステップサイズ復元対称性を持つグラディエントDescent
- Abstract要約: ステップサイズが大きい個別のグラディエントDescentが、異なるストーリーを語ることを示す。
単一経路の解がシャープな最小値であることを証明する一方、経路をまたいだ信号の分散はシャープさを減少させる。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 7.519872646378835
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Recent analyses of multi-pathway Deep Linear Networks use Gradient Flow to predict a "winner-takes-all" specialization in which path symmetry breaks and each feature concentrates in a single pathway. In this work, we show that discrete Gradient Descent (GD) with a large step size tells a different story. We prove that single-path solutions are sharp minima, whereas distributing signals across pathways reduces sharpness by a factor that decreases with both the number of pathways and depth. Consequently, while early training reproduces the depth-driven symmetry breaking predicted by GF, oscillations at the Edge of Stability subsequently override this tendency and drive the network into a re-balancing phase, where signals redistribute across pathways. Together, these results clarify how depth shapes pathway competition and explain why large-step GD favors shared representations rather than persistent single-pathway dominance.
- Abstract(参考訳): 近年の多経路ディープ線形ネットワークの解析では,経路対称性が損なわれ,各特徴が単一経路に集中する「全ての勝者」の特殊化を予測するためにグラディエント・フローを用いている。
本研究では,大きなステップサイズを持つ離散的なグラディエント・ディフレッシュ(GD)が,異なるストーリーを語ることを示す。
単一経路の解がシャープな最小値であることを証明する一方、経路をまたいだ信号の分散は、経路数と深さの両方で減少する要因によってシャープさを減少させる。
その結果、早期の訓練ではGFによって予測される深さ駆動対称性の破れが再現されるが、安定の端での振動はこの傾向を覆し、信号が経路をまたいで再分散する再バランスフェーズへとネットワークを駆動する。
これらの結果から, 深度が経路の競合をどう形成するかを明らかにするとともに, 大ステップのGDが単一経路支配よりも共有表現を優先する理由を説明する。
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