論文の概要: Learning Positive Linear Combinations of ReLUs in Fully Polynomial Time
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2610.32940v1
- Date: Fri, 23 Oct 2026 17:34:15 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-10-27 01:38:06.623101
- Title: Learning Positive Linear Combinations of ReLUs in Fully Polynomial Time
- Title(参考訳): 完全多項式時間におけるReLUの正の線形結合の学習
- Abstract要約: この学習課題に対して,最初の完全多項式時間アルゴリズムを提案する。
我々のアルゴリズムは、$mathrmpoly(d, k, 1/)$サンプルを描画し、$mathrmpoly(d, k, 1/)$タイムで実行し、高い確率でターゲット概念に$-closeの仮説を出力する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 56.773730898972225
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: We study the fundamental problem of PAC learning positive linear combinations of $k$ arbitrary ReLU activations on $\mathbb{R}^d$ with respect to the Gaussian distribution, in $L_2$ loss. We give the first fully-polynomial time algorithm for this learning task. Specifically, our algorithm draws $\mathrm{poly}(d, k, 1/ε)$ samples, runs in $\mathrm{poly}(d, k, 1/ε)$ time, and outputs a hypothesis that is $ε$-close to the target concept with high probability. All prior algorithms for this problem require super-polynomial time in $k$ or $1/ε$, or leverage strong well-conditioned assumptions on the weight matrix. On a technical level, our approach develops a novel boosting procedure of a ``weak'' learner that recovers the hidden weight vectors to constant error, in a list-decodable manner. To develop this ``weak'' learning procedure, we leverage implicit tensor computation techniques to construct a low-degree filtering procedure based on Hermite tensors of the target function. This procedure amplifies separation among (clusters of) weight vectors to learn each of them to constant error. We then argue that the same procedure can be used for improving the estimation of hidden weight vectors, using gradient descent-like updates on the Euclidean sphere. A crucial ingredient of our algorithm is a pruning approach that ensures only relevant vectors that approximate the hidden weight vectors at target accuracy are maintained by the algorithm.
- Abstract(参考訳): ガウス分布に関して、$k$任意のReLUアクティベーションを$\mathbb{R}^d$で学習するPAC学習正線形結合の基本的な問題を、$L_2$損失で研究する。
この学習課題に対して,最初の完全多項式時間アルゴリズムを提案する。
具体的には、我々のアルゴリズムは、$\mathrm{poly}(d, k, 1/ε)$サンプルを描画し、$\mathrm{poly}(d, k, 1/ε)$時間で実行し、高い確率でターゲット概念に$ε$閉じた仮説を出力する。
この問題の全ての前のアルゴリズムは、$k$または$/ε$の超多項式時間を必要とするか、あるいは重み行列上の強い条件付き仮定を利用する。
技術的レベルでは,隠れた重みベクトルを一定誤差に復元する‘weak'学習者の新規な促進手順を,リストデコタブルな方法で開発する。
この「弱」学習手法を開発するために、暗黙テンソル計算手法を活用し、ターゲット関数のHermiteテンソルに基づく低次フィルタリング手順を構築する。
この手順は、重みベクトル間の分離を増幅し、それぞれを一定の誤差で学習する。
そこで我々は、ユークリッド球面上の勾配降下のような更新を用いて、隠れ重みベクトルの推定を改善するために、同じ手順を使うことができると論じる。
本アルゴリズムの重要な要素は,対象精度で隠れた重みベクトルを近似する関係ベクトルのみをアルゴリズムで維持するプルーニング手法である。
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