We study an extremal regression problem, an example of multiple instance learning (MIL), where the predictors are given as multisets, called bags. The bag elements (called instances) possess hidden labels which are pooled to produce an observed bag-level label. Max pooling is common in MIL applications, but gives rise to vanishing gradients. To handle this, modern MIL pipelines approximate the max with a softmax, treating the sharpness as a learnable parameter, denoted $λ$. When the max pooling model is the true data generating process, learning will be successful when $λ$ is increased during gradient descent, thereby driving the dynamics into regions of parameter space with vanishing gradients. To understand the conditions under which gradient descent breaks down, we study a minimal model and derive a low dimensional projection of the gradient flow in the joint limit of large bags $n$ and high dimension $d$ with $α=\ln n/d$ fixed. The flow has two distinct phase transitions: an intrinsic freezing transition related to the random energy model of disordered systems, and a retrieval transition occurring in modern Hopfield networks. Numerical simulation confirms both the phase diagram and the convergence of the finite-size training gradient to its predicted asymptotic form.


翻译:暂无翻译

0
下载
关闭预览

相关内容

【MIT博士论文】数据高效强化学习,176页pdf
专知会员服务
90+阅读 · 2022年7月11日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
61+阅读 · 2019年10月17日
【MIT博士论文】数据高效强化学习,176页pdf
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
用深度学习揭示数据的因果关系
专知
28+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
李宏毅-201806-中文-Deep Reinforcement Learning精品课程分享
深度学习与NLP
15+阅读 · 2018年6月20日
半监督多任务学习:Semisupervised Multitask Learning
我爱读PAMI
18+阅读 · 2018年4月29日
读书报告 | Deep Learning for Extreme Multi-label Text Classification
科技创新与创业
48+阅读 · 2018年1月10日
国家自然科学基金
21+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
17+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
3+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
5+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
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
11+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
12+阅读 · 2008年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 10月12日
VIP会员
最新内容
军事域更好使用人工智能的实用指南
专知会员服务
7+阅读 · 10月22日
《衡量语言模型中的作战规划能力》
专知会员服务
12+阅读 · 10月20日
Maven智能系统:帕兰提尔军事人工智能平台详解
专知会员服务
14+阅读 · 10月20日
《测试自动化框架在敏捷软件开发中的角色》
专知会员服务
8+阅读 · 10月20日
俄罗斯如何拦截乌克兰无人机与巡航导弹
专知会员服务
12+阅读 · 10月15日
《武器-目标分配问题:精确与近似求解算法》
专知会员服务
16+阅读 · 10月15日
现代电磁战:集成式系统簇时代如何实现频谱优势
相关VIP内容
【MIT博士论文】数据高效强化学习,176页pdf
专知会员服务
90+阅读 · 2022年7月11日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
61+阅读 · 2019年10月17日
相关资讯
相关基金
国家自然科学基金
21+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
17+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
3+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
5+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
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
11+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
12+阅读 · 2008年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员