Theoretical bounds of generalization error for generalized extreme learning machine and random vector functional link network

极限学习机 计算机科学 矩阵范数 一般化 算法 人工神经网络 提前停车 秩(图论) 反向 多元随机变量 可靠性(半导体) 摩尔-彭罗斯伪逆 基质(化学分析) 上下界 人工智能 随机变量 数学 特征向量 功率(物理) 统计 数学分析 物理 几何学 材料科学 量子力学 组合数学 复合材料
作者
Meejoung Kim
出处
期刊:Neural Networks [Elsevier]
卷期号:164: 49-66
标识
DOI:10.1016/j.neunet.2023.04.014
摘要

Ensuring the prediction accuracy of a learning algorithm on a theoretical basis is crucial and necessary for building the reliability of the learning algorithm. This paper analyzes prediction error obtained through the least square estimation in the generalized extreme learning machine (GELM), which applies the limiting behavior of the Moore-Penrose generalized inverse (M-P GI) to the output matrix of ELM. ELM is the random vector functional link (RVFL) network without direct input to output links Specifically, we analyze tail probabilities associated with upper and lower bounds to the error expressed by norms. The analysis employs the concepts of the L2 norm, the Frobenius norm, the stable rank, and the M-P GI. The coverage of theoretical analysis extends to the RVFL network. In addition, a criterion for more precise bounds of prediction errors that may give stochastically better network environments is provided. The analysis is applied to simple examples and large-size datasets to illustrate the procedure and verify the analysis and execution speed with big data. Based on this study, we can immediately obtain the upper and lower bounds of prediction errors and their associated tail probabilities through matrices calculations appearing in the GELM and RVFL. This analysis provides criteria for the reliability of the learning performance of a network in real-time and for network structure that enables obtaining better performance reliability. This analysis can be applied in various areas where the ELM and RVFL are adopted. The proposed analytical method will guide the theoretical analysis of errors occurring in DNNs, which employ a gradient descent algorithm.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
WZH发布了新的文献求助10
刚刚
zhao发布了新的文献求助10
1秒前
可爱的函函应助派大欣采纳,获得10
1秒前
1秒前
diyu完成签到,获得积分10
1秒前
Lontano发布了新的文献求助10
1秒前
2秒前
在水一方应助闪闪含灵采纳,获得10
2秒前
gyf完成签到,获得积分10
2秒前
3秒前
3秒前
善学以致用应助wgqiang采纳,获得10
3秒前
4秒前
5秒前
Fran07发布了新的文献求助10
5秒前
6秒前
6秒前
zhao完成签到,获得积分10
7秒前
WDK发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
8秒前
8秒前
8秒前
Yanyan发布了新的文献求助10
9秒前
bibibi发布了新的文献求助10
9秒前
lbw给lbw的求助进行了留言
9秒前
杰米阳完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
11秒前
yangyu完成签到,获得积分10
12秒前
维尼发布了新的文献求助30
12秒前
毛毛关注了科研通微信公众号
13秒前
lvxiaotang完成签到,获得积分10
13秒前
moji发布了新的文献求助10
13秒前
在水一方应助Genius采纳,获得10
14秒前
14秒前
科研通AI6.2应助小土豆采纳,获得10
15秒前
ZepHyR发布了新的文献求助10
15秒前
Fran07完成签到,获得积分10
16秒前
chem is try发布了新的文献求助10
16秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Handbook of pharmaceutical excipients, Ninth edition 5000
Aerospace Standards Index - 2026 ASIN2026 3000
Digital Twins of Advanced Materials Processing 2000
Polymorphism and polytypism in crystals 1000
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Discrete-Time Signals and Systems 610
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 纳米技术 有机化学 物理 生物化学 化学工程 计算机科学 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 物理化学 电极 冶金 遗传学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6039673
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7770716
关于积分的说明 16227743
捐赠科研通 5185692
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2775077
邀请新用户注册赠送积分活动 1757929
关于科研通互助平台的介绍 1641950