Understanding the difficulty of training deep feedforward neural networks
Notice bibliographique
Résumé
Whereas before 2006 it appears that deep multilayer neural networks were not successfully trained, since then several algorithms have been shown to successfully train them, with experimental results showing the superiority of deeper vs less deep architectures. All these experimental results were obtained with new initialization or training mechanisms. Our objective here is to understand better why standard gradient descent from random initialization is doing so poorly with deep neural networks, to better understand these recent relative successes and help design better algorithms in the future. We first observe the influence of the non-linear activations functions. We find that the logistic sigmoid activation is unsuited for deep networks with random initialization because of its mean value, which can drive especially the top hidden layer into saturation. Surprisingly, we find that saturated units can move out of saturation by themselves, albeit slowly, and explaining the plateaus sometimes seen when training neural networks. We find that a new non-linearity that saturates less can often be beneficial. Finally, we study how activations and gradients vary across layers and during training, with the idea that training may be more difficult when the singular values of the Jacobian associated with each layer are far from 1. Based on these considerations, we propose a new initialization scheme that brings substantially faster convergence. 1 Deep Neural Networks Deep learning methods aim at learning feature hierarchies with features from higher levels of the hierarchy formed by the composition of lower level features. They include
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,004 | 0,035 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,002 |
| Communication savante | 0,002 | 0,007 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,002 | 0,004 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».