論文の概要: Memorization Capacity of Invariant Convolutional Neural Nets
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2610.38938v1
- Date: Wed, 28 Oct 2026 21:23:52 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-10-31 05:25:12.421196
- Title: Memorization Capacity of Invariant Convolutional Neural Nets
- Title(参考訳): 不変畳み込みニューラルネットの記憶容量
- Abstract要約: 我々は、データセットを2つのクラスで補間するためにしきい値のアクティベーションを必要とする不変畳み込みニューラルネットワークのサイズに関する上限を証明した。
与えられた入力データに対して、補間ネットワークのインスタンスは確率の高いランダム化アルゴリズムによって計算することができる。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 4.909190357006815
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Neural networks are powerful memorizers which are often able to interpolate their training data even when the labels have been randomized. While there exists an extensive literature on the memorization capacity of fully connected networks, in practice more specific architectures with problem-dependent properties are preferred, such as convolutional networks for image classification. In this paper we consider convolutional networks which are invariant with respect to a given arbitrary finite group of orthogonal transformations, which may include translations, reflections, and/or rotations of images and invariances of higher order tensors. We prove upper bounds on the size of an invariant convolutional neural network with threshold activations that is required to interpolate a given dataset with two classes. Our bounds are formulated in terms of a complexity measure that takes the invariant structure into account and is instance-specific, i.e., it is related to the mutual arrangement of the classes in the given dataset and their geometric properties rather than the number of samples. Our proof is constructive: for given input data, instances of an interpolating network can be computed via a randomized algorithm with high probability. In numerical experiments we investigate the practical effectiveness of this algorithm.
- Abstract(参考訳): ニューラルネットワークは強力な記憶器であり、ラベルがランダム化されてもトレーニングデータを補間することができる。
完全連結ネットワークの記憶能力に関する広範な文献があるが、実際には画像分類のための畳み込みネットワークのような問題依存特性を持つ特定のアーキテクチャが好まれる。
本稿では、与えられた直交変換の任意の有限群に対して不変な畳み込みネットワークについて考察する。
我々は、与えられたデータセットを2つのクラスで補間するために必要なしきい値アクティベーションを持つ不変畳み込みニューラルネットワークのサイズに関する上限を証明した。
私たちの境界は、不変構造を考慮に入れ、インスタンス固有である複雑性測度、すなわち、与えられたデータセットのクラスとそれらの幾何学的性質の相互配置に関係している、という観点から定式化されている。
与えられた入力データに対して、補間ネットワークのインスタンスは確率の高いランダム化アルゴリズムによって計算できる。
数値実験では,本アルゴリズムの有効性について検討する。
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