Lower and Upper Bounds on the VC-Dimension of Tensor Network Models
Notice bibliographique
Résumé
Tensor network methods have been a key ingredient of advances in condensed matter physics and have recently sparked interest in the machine learning community for their ability to compactly represent very high-dimensional objects. Tensor network methods can for example be used to efficiently learn linear models in exponentially large feature spaces [Stoudenmire and Schwab, 2016]. In this work, we derive upper and lower bounds on the VC dimension and pseudo-dimension of a large class of tensor network models for classification, regression and completion. Our upper bounds hold for linear models parameterized by arbitrary tensor network structures, and we derive lower bounds for common tensor decomposition models~(CP, Tensor Train, Tensor Ring and Tucker) showing the tightness of our general upper bound. These results are used to derive a generalization bound which can be applied to classification with low rank matrices as well as linear classifiers based on any of the commonly used tensor decomposition models. As a corollary of our results, we obtain a bound on the VC dimension of the matrix product state classifier introduced in [Stoudenmire and Schwab, 2016] as a function of the so-called bond dimension~(i.e. tensor train rank), which answers an open problem listed by Cirac, Garre-Rubio and Pérez-García in [Cirac et al., 2019].
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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 | 0,009 | 0,064 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,003 | 0,002 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,003 | 0,003 |
| Bibliométrie | 0,004 | 0,003 |
| Études des sciences et des technologies | 0,003 | 0,006 |
| Communication savante | 0,007 | 0,015 |
| Science ouverte | 0,005 | 0,009 |
| Intégrité de la recherche | 0,004 | 0,015 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,008 | 0,003 |
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 ».