When training large-scale models, the performance typically scales with the number of parameters and the dataset size according to a slow power law. A fundamental theoretical and practical question is whether comparable performance can be achieved with significantly smaller models and substantially less data. In this work, we provide a positive and constructive answer. We prove that a generic permutation-invariant function of $d$ objects can be asymptotically compressed into a function of $\operatorname{polylog} d$ objects with vanishing error, which is proved to be the optimal compression rate. This theorem yields two key implications: (Ia) a large neural network can be compressed to polylogarithmic width while preserving its learning dynamics; (Ib) a large dataset can be compressed to polylogarithmic size while leaving the loss landscape of the corresponding model unchanged. Implication (Ia) directly establishes a proof of the dynamical lottery ticket hypothesis, which states that any ordinary network can be strongly compressed such that the learning dynamics and result remain unchanged. (Ib) shows that a neural scaling law of the form $L\sim d^{-α}$ can be boosted to an arbitrarily fast power law decay, and ultimately to $\exp(-α' \sqrt[m]{d})$.


翻译:暂无翻译

0
下载
关闭预览

相关内容

Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
论文浅尝 | 基于深度序列模型的知识图谱补全
开放知识图谱
29+阅读 · 2019年5月19日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2日
From Softmax to Sparsemax-ICML16(1)
KingsGarden
74+阅读 · 2016年11月26日
国家自然科学基金
9+阅读 · 2017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
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
2+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
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
VIP会员
相关VIP内容
相关基金
国家自然科学基金
9+阅读 · 2017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
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
2+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
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员