論文の概要: Edge-Centric Adaptive Neural Activation via Parametric Tanh Functions
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2610.34154v1
- Date: Sun, 25 Oct 2026 08:39:39 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-10-27 22:27:13.547683
- Title: Edge-Centric Adaptive Neural Activation via Parametric Tanh Functions
- Title(参考訳): パラメトリックタン関数によるエッジ中心適応型ニューラルアクティベーション
- Abstract要約: 本稿では,現代エッジアクティベートパラダイムの計算ボトルネックを解消する,コンパクトでエッジ中心のニューラルネットワークフレームワークを提案する。
a_tanh(x;,,) = + tanh(x + )$と定義される滑らかで有界なアーキテクチャプリミティブであるパラメトリックなTanh接続関数を提案する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Within the broader landscape of artificial intelligence architectures, this paper introduces a compact, edge-centric neural framework that resolves the computational bottlenecks of modern edge-activated paradigms like Kolmogorov-Arnold Networks (KANs) while retaining their expressiveness over traditional Multi-Layer Perceptrons (MLPs). While KANs demonstrate remarkable representational capacity by placing learnable univariate functions on connection edges rather than hidden nodes, their reliance on non-local B-splines introduces severe optimization hurdles, high memory overhead, and poor hardware scaling. To bridge this gap, we propose the Parametric Tanh Connection Function, a smooth, bounded architectural primitive defined as $a_{\tanh}(x;δ,α,β,γ) = δ+ α\tanh(βx + γ)$. This formulation unifies offset, amplitude, local slope, and horizontal displacement into a lightweight, 4-parameter differentiable mapping optimized edge-by-edge via backpropagation. Evaluated on dense architectures using MNIST and CIFAR-10, our parametric tanh connection model achieves significant absolute accuracy gains over traditional affine baselines-reaching 95.63% $\pm$ 0.08% on MNIST and 44.74% $\pm$ 0.18% on CIFAR-10. Crucially, it matches or exceeds the expressiveness of unconstrained 7-parameter exponential connection baselines while requiring up to 85% less training runtime. By replacing complex splines or hyper-flexible exponents with a bounded, analytically smooth hyperbolic tangent kernel, this work delivers a highly scalable, hardware-friendly compromise for heterogeneous connection-level deep learning.
- Abstract(参考訳): 人工知能アーキテクチャの広範な展望の中で,本稿では,KAN(Kolmogorov-Arnold Networks)のような現代エッジ活性化パラダイムの計算ボトルネックを解決するとともに,従来のMLP(Multi-Layer Perceptrons)よりも表現力を維持した,コンパクトでエッジ中心のニューラルネットワークフレームワークを導入する。
Kansは、隠れノードではなく接続エッジに学習可能なユニバリケート関数を配置することで、顕著な表現能力を示す一方で、非ローカルなB-スプラインへの依存は、厳しい最適化ハードル、高いメモリオーバーヘッド、ハードウェアスケーリングの欠如をもたらす。
このギャップを埋めるために、a_{\tanh}(x;δ,α,β,γ) = δ+ α\tanh(βx + γ)$ と定義される滑らかな有界なアーキテクチャプリミティブであるパラメトリックタン接続関数を提案する。
この定式化は、オフセット、振幅、局所勾配、水平変位を、バックプロパゲーションによって最適化された4パラメータの微分可能マッピングに統一する。
MNIST と CIFAR-10 を用いて高密度アーキテクチャを評価した結果,従来のアフィンベースライン取得 95.63% $\pm$ 0.08%,CIFAR-10 では44.74% $\pm$ 0.18% に対して,パラメトリックタン接続モデルにより絶対精度が向上した。
重要なことに、制限のない7パラメータ指数接続ベースラインの表現力と一致または超過し、最大85%のトレーニング実行時間を必要とする。
複雑なスプラインや超フレキシブル指数を有界で解析的に滑らかな双曲型タンジェントカーネルに置き換えることで、この研究は、異種接続レベルのディープラーニングに対して、高度にスケーラブルでハードウェアフレンドリな妥協をもたらす。
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