論文の概要: Phase Kernel Lifts Capacity of Dense Associative Memory
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2610.21493v1
- Date: Thu, 15 Oct 2026 08:31:39 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-10-17 06:09:33.011228
- Title: Phase Kernel Lifts Capacity of Dense Associative Memory
- Title(参考訳): 位相カーネルは高密度連想メモリの容量を解放する
- Abstract要約: エネルギーランドスケープと検索ダイナミクスを変化させる非線形位相カーネルのクラスを構築する。
これらのカーネルは指数的記憶能力と局所的不動点収束を保っていることを証明している。
その結果, 位相カーネルは高密度連想メモリへの原則的経路を提供することがわかった。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 4.674535220224721
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Dense associative memory underlies modern attention mechanisms; however, Modern Hopfield Networks (MHNs) with linear kernels yield overlapping attractor basins and spurious states under high memory load, limiting their theoretically exponential storage capacity in practice. We construct a class of nonlinear phase kernels that modify the energy landscape and retrieval dynamics, and prove that these kernels preserve exponential storage capacity and local fixed-point convergence under given conditions on kernel smoothness, memory separation, and memory distributions. The framework is instantiated by the Sigmoidal Phase Hopfield Network (S-Hop), which guarantees monotone energy descent and mitigates practical capacity loss. S-Hop has $8.3\times$ and $4\times$ gains in one-step noisy retrieval load over Uniform Hopfield Networks (U-Hop) on CIFAR-10 and TinyImageNet respectively, and reaches a $50\times$ gain in first-failure load for ImageNet. The results demonstrate that phase kernels provide a principled route to robust dense associative memory.
- Abstract(参考訳): しかし、線形カーネルを持つModern Hopfield Networks (MHNs) は、高いメモリ負荷下でのアトラクタ盆地とスプリアス状態が重なり、理論上指数記憶容量が制限される。
エネルギー景観と検索のダイナミクスを変化させる非線形位相カーネルのクラスを構築し、カーネルの滑らかさ、メモリ分離、メモリ分布に関する所定の条件下で、これらのカーネルが指数的記憶容量と局所的不動点収束を維持することを証明した。
このフレームワークはS-Hop(Sigmoidal Phase Hopfield Network)によってインスタンス化され、単調なエネルギー降下を保証し、実用的なキャパシティ損失を軽減する。
S-Hopは、CIFAR-10およびTinyImageNet上のUniform Hopfield Networks(U-Hop)上の1ステップノイズ検索負荷の8.3\times$と4.3\times$ゲインを持ち、ImageNetのファーストフェイルロードの50\times$ゲインに達する。
その結果, 位相カーネルは高密度連想メモリへの原則的経路を提供することがわかった。
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