Dying ReLU and Initialization: Theory and Numerical Examples

初始化 启发式 计算机科学 算法 人工智能 程序设计语言
作者
Lu Lu,Yeonjong Shin,Yanhui Su,George Em Karniadakis
出处
期刊:Communications in Computational Physics [Global Science Press]
卷期号:28 (5): 1671-1706 被引量:112
标识
DOI:10.4208/cicp.oa-2020-0165
摘要

Recent theoretical work has demonstrated that deep neural networks have superior performance over shallow networks, but their training is more difficult, e.g., they suffer from the vanishing gradient problem. This problem can be typically resolved by the rectified linear unit (ReLU) activation. However, here we show that even for such activation, deep and narrow neural networks (NNs) will converge to erroneous mean or median states of the target function depending on the loss with high probability. Deep and narrow NNs are encountered in solving partial differential equations with high-order derivatives. We demonstrate this collapse of such NNs both numerically and theoretically, and provide estimates of the probability of collapse. We also construct a diagram of a safe region for designing NNs that avoid the collapse to erroneous states. Finally, we examine different ways of initialization and normalization that may avoid the collapse problem. Asymmetric initializations may reduce the probability of collapse but do not totally eliminate it.

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
刚刚
顾矜应助luo采纳,获得10
1秒前
1秒前
玖玖完成签到,获得积分10
1秒前
懦弱的咖啡豆完成签到,获得积分10
1秒前
低级趣味发布了新的文献求助20
2秒前
Efei完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
小马甲应助勤恳的灵雁采纳,获得10
2秒前
小霖完成签到,获得积分10
2秒前
结实山水完成签到 ,获得积分10
2秒前
3秒前
橙子完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
辛勤香岚完成签到,获得积分10
3秒前
李小新完成签到 ,获得积分10
3秒前
3秒前
3秒前
Akim应助dudu采纳,获得10
5秒前
5秒前
5秒前
傅剑寒发布了新的文献求助10
6秒前
科研小白发布了新的文献求助10
6秒前
半山完成签到,获得积分10
6秒前
Ava应助曾经以亦采纳,获得10
6秒前
6秒前
和谐如容完成签到,获得积分10
7秒前
LL发布了新的文献求助10
7秒前
甜蜜的白风完成签到,获得积分10
7秒前
chai发布了新的文献求助10
8秒前
斯文败类应助小金鱼儿采纳,获得10
8秒前
12完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
南絮发布了新的文献求助10
10秒前
Dester发布了新的文献求助10
10秒前
aha完成签到,获得积分10
10秒前
啊七飞发布了新的文献求助10
10秒前
11秒前
DYT完成签到,获得积分10
11秒前
小蘑菇应助白藏主采纳,获得10
11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
Encyclopedia of Reproduction Third Edition 3000
《药学类医疗服务价格项目立项指南(征求意见稿)》 1000
花の香りの秘密―遺伝子情報から機能性まで 800
1st Edition Sports Rehabilitation and Training Multidisciplinary Perspectives By Richard Moss, Adam Gledhill 600
Chemistry and Biochemistry: Research Progress Vol. 7 430
Biotechnology Engineering 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5629758
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4720546
关于积分的说明 14970558
捐赠科研通 4787741
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2556498
邀请新用户注册赠送积分活动 1517659
关于科研通互助平台的介绍 1478271