On the Role of Optimization in Double Descent: A Least Squares Study
Notice bibliographique
Résumé
Empirically it has been observed that the performance of deep neural networks steadily improves with increased model size, contradicting the classical view on overfitting and generalization. Recently, the double descent phenomenon has been proposed to reconcile this observation with theory, suggesting that the test error has a second descent when the model becomes sufficiently overparameterized, as the model size itself acts as an implicit regularizer. In this paper we add to the growing body of work in this space, providing a careful study of learning dynamics as a function of model size for the least squares scenario. We show an excess risk bound for the gradient descent solution of the least squares objective. The bound depends on the smallest non-zero eigenvalue of the sample covariance matrix of the input features, via a functional form that has the double descent behaviour. This gives a new perspective on the double descent curves reported in the literature, as our analysis of the excess risk allows to decouple the effect of optimization and generalization error. In particular, we find that in the case of noiseless regression, double descent is explained solely by optimization-related quantities, which was missed in studies focusing on the Moore-Penrose pseudoinverse solution. We believe that our derivation provides an alternative view compared to existing works, shedding some light on a possible cause of this phenomenon, at least in the considered least squares setting. We empirically explore if our predictions hold for neural networks, in particular whether the spectrum of the sample covariance of features at intermediary hidden layers has a similar behaviour as the one predicted by our derivations in the least squares setting.
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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 | 0,007 | 0,051 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,002 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,004 |
| Communication savante | 0,002 | 0,005 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,003 |
| Intégrité de la recherche | 0,002 | 0,004 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,003 | 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 ».