Training Artificial Neural Networks by Coordinate Search Algorithm
Notice bibliographique
Résumé
Training Artificial Neural Networks (ANNs) poses a challenging and critical problem in machine learning. Despite the effectiveness of gradient-based learning methods, such as Stochastic Gradient Descent (SGD), in training neural networks, they do have several limitations. For instance, they require differentiable activation functions, and cannot optimize a model based on several independent non-differentiable loss functions simultaneously; for example, the F1-score, which is used during testing, can be used during training when a gradient-free optimization algorithm is utilized. Furthermore, the training (i.e., optimization of weights) in any DNN can be possible with a small size of the training dataset. To address these concerns, we propose an efficient version of the gradient-free Coordinate Search (CS) algorithm, an instance of General Pattern Search (GPS) methods, for training (i.e., optimizing) neural networks. The proposed algorithm can be used with non-differentiable activation functions and tailored to multi-objective/multi-loss problems. Finding the optimal values for weights of ANNs is a large-scale optimization problem. Therefore instead of finding the optimal value for each variable, which is the common technique in classical CS, we accelerate optimization and convergence by bundling the variables (i.e., weights). In fact, this strategy is a form of dimension reduction for optimization problems. Based on the experimental results, the proposed method is comparable with the SGD algorithm, and in some cases, it outperforms the gradient-based approach. Particularly, in situations with insufficient labeled training data, the proposed CS method performs better. The performance plots demonstrate a high convergence rate, highlighting the capability of our suggested method to find a reasonable solution with fewer function calls. As of now, the only practical and efficient way of training ANNs with hundreds of thousands of weights is gradient-based algorithms such as SGD or Adam. In this paper we introduce an alternative method for training ANN.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,002 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 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 tête enseignante, 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 ».