We consider a class of optimization problems on the space of probability measures motivated by the mean-field approach to studying neural networks. Such problems can be solved by constructing continuous-time gradient flows that converge to the minimizer of the energy function under consideration, and then implementing discrete-time algorithms that approximate the flow. In this work, we focus on the Fisher-Rao gradient flow and we construct an interacting particle system that approximates the flow as its mean-field limit. We discuss the connection between the energy function, the gradient flow and the particle system and explain different approaches to smoothing out the energy function with an appropriate kernel in a way that allows for the particle system to be well-defined. We provide a rigorous proof of the existence and uniqueness of thus obtained kernelized flows, as well as a propagation of chaos result that provides a theoretical justification for using the corresponding kernelized particle systems as approximation algorithms in entropic mean-field optimization.


翻译:我们考虑由研究神经网络的平均场方法所驱动的概率测度空间上的一类优化问题。此类问题可通过构建收敛于目标能量函数最小化器的连续时间梯度流,并进而实现近似该流的离散时间算法来求解。本文聚焦于Fisher-Rao梯度流,我们构建了一个以该流为平均场极限的交互粒子系统进行近似。我们探讨了能量函数、梯度流与粒子系统之间的关联,并阐述了通过适当核函数平滑能量函数的不同方法,以确保粒子系统的良好定义。我们严格证明了由此获得的核化流的存在唯一性,并给出了混沌传播结果,这为使用相应的核化粒子系统作为熵平均场优化中的近似算法提供了理论依据。

0
下载
关闭预览

相关内容

梯度的本意是一个向量(矢量),表示某一函数在该点处的方向导数沿着该方向取得最大值,即函数在该点处沿着该方向(此梯度的方向)变化最快,变化率最大(为该梯度的模)。
机器学习中的最优化算法总结
人工智能前沿讲习班
22+阅读 · 2019年3月22日
2018年深度学习优化算法最新综述
计算机视觉战队
10+阅读 · 2018年12月11日
最新|深度离散哈希算法,可用于图像检索!
全球人工智能
14+阅读 · 2017年12月15日
绝对干货 | 随机梯度下降算法综述
菜鸟的机器学习
15+阅读 · 2017年10月30日
精品公开课 | 随机梯度下降算法综述
七月在线实验室
13+阅读 · 2017年7月11日
详述DeepMind wavenet原理及其TensorFlow实现
深度学习每日摘要
12+阅读 · 2017年6月26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
2+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
3+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
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
Arxiv
0+阅读 · 1月30日
VIP会员
相关VIP内容
相关资讯
机器学习中的最优化算法总结
人工智能前沿讲习班
22+阅读 · 2019年3月22日
2018年深度学习优化算法最新综述
计算机视觉战队
10+阅读 · 2018年12月11日
最新|深度离散哈希算法,可用于图像检索!
全球人工智能
14+阅读 · 2017年12月15日
绝对干货 | 随机梯度下降算法综述
菜鸟的机器学习
15+阅读 · 2017年10月30日
精品公开课 | 随机梯度下降算法综述
七月在线实验室
13+阅读 · 2017年7月11日
详述DeepMind wavenet原理及其TensorFlow实现
深度学习每日摘要
12+阅读 · 2017年6月26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
2+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
3+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
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