We introduce a straightforward yet effective method to empirically study memorization in deep neural networks for classification tasks. Our approach augments each training sample with auxiliary random labels, which are then predicted by a random label prediction head (RLP-head). RLP-heads can be attached at arbitrary depths of a network, predicting random labels from the corresponding intermediate representation and thereby enabling analysis of how memorization capacity evolves across layers. By interpreting the RLP-head performance as an empirical estimate of Rademacher complexity, we obtain a direct measure of both sample-level memorization and model capacity. We leverage this random label accuracy metric to analyze generalization and overfitting in different models and datasets. Building on this approach, we further propose a novel regularization technique based on the output of the RLP-head, which demonstrably reduces memorization. Interestingly, our experiments reveal that reducing memorization can either improve or impair generalization, depending on the dataset and training setup. These findings challenge the traditional assumption that overfitting is equivalent to memorization and suggest new hypotheses to reconcile these seemingly contradictory results. The source code is available at https://github.com/MarlonBecker/RandomLabelHeads


翻译:暂无翻译

0
下载
关闭预览

相关内容

最新,DeepSeek-R1论文登上Nature封面,附83页补充材料
专知会员服务
27+阅读 · 2025年9月18日
药物发现中的深度学习
专知会员服务
43+阅读 · 2022年11月14日
神经网络的拓扑结构,TOPOLOGY OF DEEP NEURAL NETWORKS
专知会员服务
35+阅读 · 2020年4月15日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
医学图像分析最新综述:走向深度
炼数成金订阅号
36+阅读 · 2019年2月20日
论文浅尝 | Improved Neural Relation Detection for KBQA
开放知识图谱
13+阅读 · 2018年1月21日
【深度学习基础】4. Recurrent Neural Networks
微信AI
16+阅读 · 2017年7月19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
3+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
6+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
3+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
6+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
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
Arxiv
30+阅读 · 2021年7月7日
Arxiv
37+阅读 · 2021年2月10日
VIP会员
最新内容
综述|谁来改进机器人?迈向物理递归自我改进
专知会员服务
2+阅读 · 10月14日
软件定义无人机蜂群给防空带来全新压力
专知会员服务
9+阅读 · 10月13日
《半自主无人地面战车的互操作性》66页
专知会员服务
10+阅读 · 10月13日
迈向更智慧的军事情报
专知会员服务
9+阅读 · 10月12日
《美国陆军2026年野战手册 2-0 情报》
专知会员服务
8+阅读 · 10月12日
《基于启发式算法求解武器-目标分配问题》
专知会员服务
9+阅读 · 10月12日
相关VIP内容
最新,DeepSeek-R1论文登上Nature封面,附83页补充材料
专知会员服务
27+阅读 · 2025年9月18日
药物发现中的深度学习
专知会员服务
43+阅读 · 2022年11月14日
神经网络的拓扑结构,TOPOLOGY OF DEEP NEURAL NETWORKS
专知会员服务
35+阅读 · 2020年4月15日
相关基金
国家自然科学基金
3+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
6+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
3+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
6+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
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员