Homogenization of SGD in high-dimensions: Exact dynamics and generalization properties
Notice bibliographique
Résumé
We develop a stochastic differential equation, called homogenized SGD, for analyzing the dynamics of stochastic gradient descent (SGD) on a high-dimensional random least squares problem with $\ell^2$-regularization. We show that homogenized SGD is the high-dimensional equivalence of SGD -- for any quadratic statistic (e.g., population risk with quadratic loss), the statistic under the iterates of SGD converges to the statistic under homogenized SGD when the number of samples $n$ and number of features $d$ are polynomially related ($d^c < n < d^{1/c}$ for some $c > 0$). By analyzing homogenized SGD, we provide exact non-asymptotic high-dimensional expressions for the generalization performance of SGD in terms of a solution of a Volterra integral equation. Further we provide the exact value of the limiting excess risk in the case of quadratic losses when trained by SGD. The analysis is formulated for data matrices and target vectors that satisfy a family of resolvent conditions, which can roughly be viewed as a weak (non-quantitative) form of delocalization of sample-side singular vectors of the data. Several motivating applications are provided including sample covariance matrices with independent samples and random features with non-generative model targets.
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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 | 0,003 | 0,016 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 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 | 0,003 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,003 |
| Intégrité de la recherche | 0,002 | 0,003 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,000 |
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 ».