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Coding schemes in neural networks learning classification tasks

delete2025-04-09
delete1
delete
OA
AI
A
Alexander van Meegen
H
Haim Sompolinsky *
DOI:10.1038/s41467-025-58276-6delete
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摘要

摘要

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神经网络具备生成与任务相关特征的有意义表示的关键能力。事实上,通过适当的缩放,神经网络的监督学习可以产生强大的、任务相关的特征学习。然而,涌现表示的性质仍然不明确。为了理解学习对表示的影响,我们使用贝叶斯框架研究了全连接、宽神经网络学习分类任务的情况,其中学习塑造了网络权重的后验分布。与先前发现一致,我们对特征学习阶段(也称为“非惰性”阶段)的分析表明,网络获得了强大的、数据相关的特征,即编码方案,其中神经元对每个输入的响应主要由其类别成员决定。令人惊讶的是,编码方案的性质在很大程度上取决于神经元的非线性。在线性网络中,任务的一个模拟编码方案出现;在非线性网络中,强烈的自发性对称性破缺会导致冗余或稀疏编码方案。我们的发现强调了网络属性(如权重的缩放和神经元的非线性)如何深刻影响涌现表示。
Keyword:
STATISTICAL-MECHANICS
STORAGE CAPACITY
ALGORITHMS

期刊

Nature Communications 封面图
Nature Communications
IF:
15.7
论文数:
9.3W
被引数:
91.2W

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