論文の概要: The Data Manifold under the Microscope
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2606.15760v1
- Date: Sun, 14 Jun 2026 11:45:58 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-06-16 16:21:33.8275
- Title: The Data Manifold under the Microscope
- Title(参考訳): 顕微鏡下のデータマニフォールド
- Abstract要約: 一般化と近似誤差境界はしばしば単純化されたモデルのために導かれる。
データ幾何学を研究するためのベンチマークフレームワークを導入する。
このフレームワークは制御されたテストベッドとして意図されており、幾何推定器の校正環境として有用である。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 3.9636286063751895
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: A significant gap exists between theory and practice in deep learning. Generalization and approximation error bounds are often derived for simplified models or are too loose to be informative. Many rely on the manifold hypothesis and on geometric regularity such as intrinsic dimension, curvature, and reach. Progress requires insight into data-manifold geometry and suitable benchmarks, yet existing options are polarized: analytic manifolds with known geometry but limited applicability, or real-world datasets where geometry is only coarsely estimable. We introduce a benchmarking framework for studying data geometry. We repurpose and extend dSprites and COIL-20 with additional transformation dimensions and dense, axis-aligned sampling, and pair them with finite-difference estimators that recover curvature, reach, and volume at near-ground-truth accuracy in a regime where general-purpose estimators are unreliable or difficult to deploy. The framework is intended as a controlled testbed, useful as a calibration environment for geometric estimators and a sandbox for probing theoretical assumptions. To illustrate its use, we present two application studies, namely assessing the scaling behavior of the bounds of Genovese et al. and Fefferman et al., and tracking the layer-wise geometry of a $β$-VAE, highlighting the behavior of current bounds and the value of controlled benchmarks for guiding and validating future theory. A reference implementation is available at https://github.com/koulakis/manifold-microscope.
- Abstract(参考訳): 深層学習における理論と実践の間には大きなギャップがある。
一般化と近似誤差境界はしばしば単純化されたモデルのために導かれる。
多くは多様体の仮説や内在次元、曲率、リーチといった幾何学的正則性に依存している。
進歩には、データマニフォールド幾何学と適切なベンチマークに関する洞察が必要であるが、既存の選択肢は偏極化されている: 既知の幾何学を持つ解析多様体は、応用性は限られている。
データ幾何学を研究するためのベンチマークフレームワークを導入する。
我々は,dSprites と COIL-20 を付加的な変換次元と高密度な軸整列サンプリングで再利用・拡張し,一般目的推定器の展開が困難である体制において,曲率,リーチ,体積をほぼ安定に回復する有限差分推定器と組み合わせた。
このフレームワークは制御されたテストベッドとして意図されており、幾何学的推定器の校正環境や理論的な仮定を探索するためのサンドボックスとして有用である。
本稿では,ジェノヴァ・エ・アルとフェーファーマン・エ・アルの境界のスケーリング挙動の評価と,$β$-VAEの層次幾何学の追跡を行い,現在の境界の挙動と,将来の理論の導出と検証のための制御されたベンチマーク値を明らかにする。
リファレンス実装はhttps://github.com/koulakis/manifold-microscopeで公開されている。
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