Memory capacity of two layer neural networks with smooth activations
Notice bibliographique
Résumé
Determining the memory capacity of two layer neural networks with $m$ hidden neurons and input dimension $d$ (i.e., $md+2m$ total trainable parameters), which refers to the largest size of general data the network can memorize, is a fundamental machine learning question. For activations that are real analytic at a point and, if restricting to a polynomial there, have sufficiently high degree, we establish a lower bound of $\lfloor md/2\rfloor$ and optimality up to a factor of approximately $2$. All practical activations, such as sigmoids, Heaviside, and the rectified linear unit (ReLU), are real analytic at a point. Furthermore, the degree condition is mild, requiring, for example, that $\binom{k+d-1}{d-1}\ge n$ if the activation is $x^k$. Analogous prior results were limited to Heaviside and ReLU activations -- our result covers almost everything else. In order to analyze general activations, we derive the precise generic rank of the network's Jacobian, which can be written in terms of Hadamard powers and the Khatri-Rao product. Our analysis extends classical linear algebraic facts about the rank of Hadamard powers. Overall, our approach differs from prior works on memory capacity and holds promise for extending to deeper models and other architectures.
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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 | 0,002 | 0,012 |
| 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 | 0,000 | 0,002 |
| Communication savante | 0,002 | 0,006 |
| Science ouverte | 0,002 | 0,003 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,002 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,005 | 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 ».