Deep neural networks exhibit periodic loss spikes during unregularized long-term training, a phenomenon known as the "Slingshot Mechanism." Existing work usually attributes this to intrinsic optimization dynamics, but its triggering mechanism remains unclear. This paper proves that this phenomenon is a result of floating-point arithmetic precision limits. As training enters a high-confidence stage, the difference between the correct-class logit and the other logits may exceed the absorption-error threshold. Then during backpropagation, the gradient of the correct class is rounded exactly to zero, while the gradients of the incorrect classes remain nonzero. This breaks the zero-sum constraint of gradients across classes and introduces a systematic drift in the parameter update of the classifier layer. We prove that this drift forms a positive feedback loop with the feature, causing the global classifier mean and the global feature mean to grow exponentially. We call this mechanism Numerical Feature Inflation (NFI). This mechanism explains the rapid norm growth before a Slingshot spike, the subsequent reappearance of gradients, and the resulting loss spike. We further show that NFI is not equivalent to an observed loss spike: in more practical tasks, partial absorption may not produce visible spikes, but it can still break the zero-sum constraint and drive rapid growth of parameter norms. Our results reinterpret Slingshot as a numerical dynamic of finite-precision training, and provide a testable explanation for abnormal parameter growth and logit divergence in late-stage training.


翻译:暂无翻译

0
下载
关闭预览

相关内容

Facebook creative labs 的第二款产品,提供快速分享图片或视频的体验,特色是如果不先回复那么看不到朋友分享的内容。舆论认为这是应对 Snapchat 的一款产品。 下载: Slingshot on the App Store on iTunes
《DeepGCNs: Making GCNs Go as Deep as CNNs》
专知会员服务
32+阅读 · 2019年10月17日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
下载 | 512页教程《神经网络与深度学习》,2018最新著作
机器学习算法与Python学习
51+阅读 · 2019年1月6日
如何用张量分解加速深层神经网络?(附代码)
论文浅尝 | Question Answering over Freebase
开放知识图谱
19+阅读 · 2018年1月9日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
VIP会员
最新内容
《美空军2026条令文件:对海压制作战》
专知会员服务
23+阅读 · 11月9日
人工智能与战争的未来
专知会员服务
10+阅读 · 11月8日
《Agent Mosaic:识别智能体LLM系统中的机密泄露》
专知会员服务
10+阅读 · 11月8日
人工智能在军事教育中的应用:若干视角与经验
专知会员服务
11+阅读 · 11月6日
“星链”减速与不断适应的乌克兰
专知会员服务
9+阅读 · 11月6日
美国中期选举之后:帕兰提尔面临不确定性?
专知会员服务
6+阅读 · 11月6日
相关VIP内容
《DeepGCNs: Making GCNs Go as Deep as CNNs》
专知会员服务
32+阅读 · 2019年10月17日
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员