This work studies training one-hidden-layer overparameterized ReLU networks via gradient descent in the neural tangent kernel (NTK) regime, where, differently from the previous works, the networks' biases are trainable and are initialized to some constant rather than zero. The first set of results of this work characterize the convergence of the network's gradient descent dynamics. Surprisingly, it is shown that the network after sparsification can achieve as fast convergence as the original network. The contribution over previous work is that not only the bias is allowed to be updated by gradient descent under our setting but also a finer analysis is given such that the required width to ensure the network's closeness to its NTK is improved. Secondly, the networks' generalization bound after training is provided. A width-sparsity dependence is presented which yields sparsity-dependent localized Rademacher complexity and a generalization bound matching previous analysis (up to logarithmic factors). As a by-product, if the bias initialization is chosen to be zero, the width requirement improves the previous bound for the shallow networks' generalization. Lastly, since the generalization bound has dependence on the smallest eigenvalue of the limiting NTK and the bounds from previous works yield vacuous generalization, this work further studies the least eigenvalue of the limiting NTK. Surprisingly, while it is not shown that trainable biases are necessary, trainable bias helps to identify a nice data-dependent region where a much finer analysis of the NTK's smallest eigenvalue can be conducted, which leads to a much sharper lower bound than the previously known worst-case bound and, consequently, a non-vacuous generalization bound.
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我们启动量子算法的研究,以优化近似凸功能。给定一个凸集$ {\ cal k} \ subseteq \ mathbb {r}^{n} $和一个函数$ f \ colon \ colon \ mathbb {r}^{n}^{n} \ to \ mathbb {r} $一个convex函数$ f \ colon \ mathcal {k} \ to \ mathbb {r} $满足$ \ sup_ {x \ in {\ cal k}}} | f(x)-f(x)-f(x)| \ leq \ epsilon/ epsilon/ n $,我们的量子算法在{\ cal k} $ in {\ cal k} $中找到$ x^{*} \,以便$ f(x^{*}) - \ min_ {x \ in {\ cal k}} f(x) \ leq \ epsilon $使用$ \ tilde {o}(n^{3})$量子评估查询到$ f $。与最著名的经典算法相比,这实现了多项式量子加速。作为一个应用程序,我们给出了$ \ tilde {o}(n^{5} \ log^{2} t)$ t $的量子算法,用于$ \ tilde {o}(n^{5} \ log^{2} t)$ hearry,与$ t $相比的指数加速经典$ \ omega(\ sqrt {t})$下限。从技术上讲,我们通过利用模拟退火的量子框架并采用了命中式步行的量子版本来实现$ n $的量子加速。我们在$ t $中的加速零订单随机凸Bistits是由于平均估计的乘法误差中的二次量子加速。
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创伤性脑损伤(TBI)患者的脑网络分析对于其意识水平评估和预后评估至关重要,这需要分割某些意识相关的大脑区域。但是,由于很难收集TBI患者的手动注释的MR扫描,因此很难构建TBI分割模型。数据增强技术可用于缓解数据稀缺问题。但是,常规数据增强策略(例如空间和强度转化)无法模仿创伤性大脑中的变形和病变,这限制了后续分割任务的性能。为了解决这些问题,我们提出了一种名为TBIGA的新型医学图像授课模型,以通过配对的脑标签图合成TBI MR扫描。我们的TBIGAN方法的主要优势在于,它可以同时生成TBI图像和相应的标签映射,这在以前的医学图像的先前涂上方法中尚未实现。我们首先按照粗到细节的方式在边缘信息的指导下生成成分的图像,然后将合成强度图像用作标签上填充的先验。此外,我们引入了基于注册的模板增强管道,以增加合成图像对的多样性并增强数据增强能力。实验结果表明,提出的TBIGAN方法可以产生具有高质量和有效标签图的足够合成的TBI图像,这可以大大改善与替代方案相比的2D和3D创伤性脑部分割性能。
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传统的计算机视觉模型受过培训,以预测固定的预定义类别。最近,自然语言已被证明是一个更广泛而更丰富的监督来源,为视觉概念提供更精细的描述,而不是监督“黄金”标签。以前的作品,例如剪辑,使用InfoNce丢失来训练模型以预测图像和文本标题之间的配对。然而,剪辑是饥饿的数据,需要超过400米的图像文本对进行培训。效率低下可以归因于图像文本对嘈杂的事实。为了解决这个问题,我们提出了水獭(有效的零射击识别的最佳运输蒸馏),它使用在线熵最佳运输,找到一个软图像文本与标签进行对比学习。基于预磨料的图像和文本编码器,用电站培训的型号实现了强大的性能,只有3M图像文本对。与InfoNce损失相比,标记平滑和知识蒸馏,OTTER始终如一地优于零拍摄图像(19,958类)和来自腾讯ML图像的多标记Imagenet 10k(10032类)的零拍摄评估中的这些基线。在4个不同的数据集/架构设置x 6度量上,OTTER优于(32)或绑定(2)34中的所有基准。
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我们考虑培训多层过参数化神经网络的问题,以最大限度地减少损失函数引起的经验风险。在过度参数化的典型设置中,网络宽度$ M $远大于数据维度$ D $和培训数量$ N $($ m = \ mathrm {poly}(n,d)$),其中诱导禁止的大量矩阵$ w \ in \ mathbb {r} ^ {m \ times m} $每层。天真地,一个人必须支付$ O(m ^ 2)$时间读取权重矩阵并评估前向和后向计算中的神经网络功能。在这项工作中,我们展示了如何降低每个迭代的培训成本,具体而言,我们提出了一个仅在初始化阶段使用M ^ 2美元的框架,并且在$ M $的情况下实现了每次迭代的真正子种化成本。 ,$ m ^ {2- \ oomga(1)} $次迭代。为了获得此结果,我们利用各种技术,包括偏移的基于Relu的稀释器,懒惰的低级维护数据结构,快速矩阵矩阵乘法,张量的草图技术和预处理。
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在这项工作中,我们研究了一个非负矩阵分解的变体,我们希望找到给定输入矩阵的对称分解成稀疏的布尔矩阵。正式说话,给定$ \ mathbf {m} \ in \ mathbb {z} ^ {m \ times m} $,我们想找到$ \ mathbf {w} \ in \ {0,1 \} ^ {m \ times $} $这样$ \ | \ mathbf {m} - \ mathbf {w} \ mathbf {w} ^ \ top \ | _0 $在所有$ \ mathbf {w} $中最小化为$ k $ -parse。这个问题结果表明与恢复线图中的超图以及私人神经网络训练的重建攻击相比密切相关。由于这个问题在最坏的情况下,我们研究了在这些重建攻击的背景下出现的自然平均水平变体:$ \ mathbf {m} = \ mathbf {w} \ mathbf {w} ^ {\ top $ \ mathbf {w} $ \ mathbf {w} $ k $ -parse行的随机布尔矩阵,目标是恢复$ \ mathbf {w} $上列排列。等效,这可以被认为是从其线图中恢复均匀随机的k $ k $。我们的主要结果是基于对$ \ MATHBF {W} $的引导高阶信息的此问题的多项式算法,然后分解适当的张量。我们分析中的关键成分,可能是独立的兴趣,是表示这种矩阵$ \ mathbf {w} $在$ m = \ widetilde {\ omega}(r)时,这一矩阵$ \ mathbf {w} $具有高概率。 $,我们使用Littlewood-Offord理论的工具和二进制Krawtchouk多项式的估算。
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Multivariate time series forecasting (MTSF) is a fundamental problem in numerous real-world applications. Recently, Transformer has become the de facto solution for MTSF, especially for the long-term cases. However, except for the one forward operation, the basic configurations in existing MTSF Transformer architectures were barely carefully verified. In this study, we point out that the current tokenization strategy in MTSF Transformer architectures ignores the token uniformity inductive bias of Transformers. Therefore, the vanilla MTSF transformer struggles to capture details in time series and presents inferior performance. Based on this observation, we make a series of evolution on the basic architecture of the vanilla MTSF transformer. We vary the flawed tokenization strategy, along with the decoder structure and embeddings. Surprisingly, the evolved simple transformer architecture is highly effective, which successfully avoids the over-smoothing phenomena in the vanilla MTSF transformer, achieves a more detailed and accurate prediction, and even substantially outperforms the state-of-the-art Transformers that are well-designed for MTSF.
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最近在各种语音域应用中提出了卷积增强的变压器(构象异构体),例如自动语音识别(ASR)和语音分离,因为它们可以捕获本地和全球依赖性。在本文中,我们提出了一个基于构型的度量生成对抗网络(CMGAN),以在时间频率(TF)域中进行语音增强(SE)。发电机使用两阶段构象体块编码大小和复杂的频谱图信息,以模拟时间和频率依赖性。然后,解码器将估计分解为尺寸掩模的解码器分支,以滤除不需要的扭曲和复杂的细化分支,以进一步改善幅度估计并隐式增强相信息。此外,我们还包括一个度量歧视器来通过优化相应的评估评分来减轻度量不匹配。客观和主观评估表明,与三个语音增强任务(DeNoising,dereverberation和Super-Losity)中的最新方法相比,CMGAN能够表现出卓越的性能。例如,对语音库+需求数据集的定量降解分析表明,CMGAN的表现优于以前的差距,即PESQ为3.41,SSNR为11.10 dB。
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最近,卷积增强的变压器(构象异构体)在自动语音识别(ASR)和时间域语音增强(SE)中实现了有希望的表现,因为它可以捕获语音信号中的本地和全局依赖性。在本文中,我们在时间频率(TF)域中提出了SE的基于构型的度量生成对抗网络(CMGAN)。在发电机中,我们利用两阶段的构象体块来通过对时间和频率依赖性进行建模来汇总所有幅度和复杂的频谱图。大小和复杂谱图的估计在解码器阶段被解耦,然后共同掺入以重建增强的语音。此外,通过优化相应的评估评分,采用了度量歧视器来进一步提高增强估计语音的质量。语音库+需求数据集的定量分析表明,CMGAN在优于以前的模型的功能,即PESQ为3.41,SSNR为11.10 dB。
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虽然深度神经网络的最近进步使得可以呈现高质量的图像,产生照片 - 现实和个性化的谈话头部仍然具有挑战性。通过给定音频,解决此任务的关键是同步唇部运动,同时生成头部移动和眼睛闪烁等个性化属性。在这项工作中,我们观察到输入音频与唇部运动高度相关,而与其他个性化属性的较少相关(例如,头部运动)。受此启发,我们提出了一种基于神经辐射场的新颖框架,以追求高保真和个性化的谈话。具体地,神经辐射场将唇部运动特征和个性化属性作为两个解除态条件采用,其中从音频输入直接预测唇部移动以实现唇部同步的生成。同时,从概率模型采样个性化属性,我们设计了从高斯过程中采样的基于变压器的变差自动码器,以学习合理的和自然的头部姿势和眼睛闪烁。在几个基准上的实验表明,我们的方法比最先进的方法达到了更好的结果。
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