論文の概要: Observable- and Positional-Encoding-Dependent Symmetry Readout from Neural Network Weights
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2607.03108v1
- Date: Fri, 03 Jul 2026 08:43:47 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-07-07 22:26:29.522229
- Title: Observable- and Positional-Encoding-Dependent Symmetry Readout from Neural Network Weights
- Title(参考訳): ニューラルネットワーク重みからの可観測・位置エンコーディング依存対称性の読み出し
- Abstract要約: トレーニングされたニューラルネットワークの重みのポストホック分析は、しばしばパラメータから直接幾何学的構造を復元しようとする。
位置エンコーディング分離ニューラルネットワークの場合、重みから見える対称性は真の対称性群ではなく、トレーニングされたパラメータによって決定される可観測対称性であることを示す。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 2.595513192756607
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Post-hoc analysis of trained neural network weights often seeks to recover geometric structure directly from the parameters. We show that, for positional-encoding-equipped neural fields, the symmetry visible from weights is not the true symmetry group itself, but an observable symmetry set determined by the trained parameters, the positional encoding (PE), and readout observable. We formulate this dependence through an exact observability hierarchy, $G_{\mathrm{obs}}^{\mathrm{exact}} \subseteq G_{\mathrm{lift}}^{\mathrm{exact}}(φ) \cap G_{\mathrm{true}}$, where $G_{\mathrm{lift}}^{\mathrm{exact}}(φ)$ is the set of input transformations that the PE can exactly lift to the feature space. The hierarchy implies that even when a target function has a geometric symmetry, that symmetry may be structurally invisible to weight-level observables if the PE does not represent the corresponding transformation. We test this prediction using MLPs trained on two-dimensional signed distance functions with multiple shape symmetry groups, positional encodings, and Gram-based observables. The results show a consistent PE-dependent pattern: DyadicAxisPE supports $D_4$-sensitive readout but structurally suppresses $D_3$ rotations, TriAxisPE yields lower $D_3$ / $D_6$ readout scores under the tested Gram observables by replacing coordinate axes with three 120-degree-separated axes, and random Fourier features mainly exhibit a $π$-rotation response under these readouts. These findings show that PE design affects not only approximation behavior but also which structures are accessible to post-hoc weight-level readouts. This provides a basis for a principled observable-dependent symmetry readout.
- Abstract(参考訳): トレーニングされたニューラルネットワークの重みのポストホック分析は、しばしばパラメータから直接幾何学的構造を復元しようとする。
位置エンコーディング型ニューラルネットワークの場合、重みから見える対称性は真の対称性群ではなく、トレーニングされたパラメータ、位置エンコーディング(PE)、読み出し可観測性によって決定される可観測対称性であることを示す。
G_{\mathrm{obs}}^{\mathrm{exact}} \subseteq G_{\mathrm{lift}}^{\mathrm{exact}}(φ) \cap G_{\mathrm{true}}$, where $G_{\mathrm{lift}}^{\mathrm{exact}}(φ)$は、PEが特徴空間に正確に持ち上げることができる入力変換の集合である。
階層構造は、対象関数が幾何対称性を持つ場合でも、PEが対応する変換を表現していない場合、対称性は重みレベルの可観測物に構造的に見えない可能性があることを暗示している。
この予測は,複数形状の対称群,位置符号化,グラムに基づく可観測性を持つ2次元符号付き距離関数で訓練されたMLPを用いて検証する。
DyadicAxisPE は$D_4$-sensitive Readout をサポートするが、構造的に$D_3$ 回転を抑制し、TriAxisPE はテストされたGram観測値の下で$D_3$ / $D_6$ リードアウトスコアを3つの120度分離された軸に置き換え、ランダムフーリエ特徴は主としてこれらの読み出し値の下で$π$-rotation 応答を示す。
これらの結果から,PE設計は近似行動だけでなく,ポストホック重量レベルの読み出しにもアクセス可能な構造にも影響を及ぼすことが明らかとなった。
これは、原理化された可観測性依存対称性の読み出しの基礎を提供する。
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