Optimized injection of noise in activation functions to improve generalization of neural networks

可微函数 人工神经网络 激活函数 一般化 噪音(视频) 梯度下降 概率逻辑 计算机科学 随机共振 随机梯度下降算法 规范(哲学) 人工智能 数学 数学分析 法学 图像(数学) 政治学
作者
Fabing Duan,François Chapeau‐Blondeau,Derek Abbott
出处
期刊:Chaos Solitons & Fractals [Elsevier BV]
卷期号:178: 114363-114363
标识
DOI:10.1016/j.chaos.2023.114363
摘要

This paper proposes a flexible probabilistic activation function that enhances the training and operation of artificial neural networks by intentionally injecting noise to gain additional control over the response of each neuron. During the learning phase, the level of injected noise is iteratively optimized by gradient-descent, realizing a form of adaptive stochastic resonance. From simple hard-threshold non-differentiable neuronal responses, controlled injection of noise gives access to a wide range of useful activation functions, with sufficient differentiability to enable gradient-descent learning for both the neuron and the injected-noise levels. Experimental results on function approximation demonstrate injected noise generally converging to non-vanishing optimal levels associated with improved generalization abilities in the neural networks. A theoretical explanation of the generalization improvement based on the path norm bound is presented. With injected noise in the deep neural network, experimental results on classifying images also obtain non-vanishing optimal noise levels to achieve better testing accuracies. The proposed probabilistic activation functions show the potential of adaptive stochastic resonance for useful applications in machine learning.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
1秒前
1秒前
科研小亮完成签到,获得积分20
2秒前
3秒前
3秒前
3秒前
科研通AI6应助沉静的惠采纳,获得10
4秒前
情怀应助yaoyao采纳,获得10
5秒前
今昔完成签到 ,获得积分10
6秒前
村里傻小子完成签到,获得积分10
6秒前
喜文完成签到 ,获得积分10
6秒前
aoyo发布了新的文献求助20
7秒前
7秒前
Jasper应助秋之月采纳,获得20
8秒前
云端梦境发布了新的文献求助10
8秒前
飞飞发布了新的文献求助10
8秒前
扬灵兮完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
10秒前
ganxinran发布了新的文献求助10
10秒前
Duha完成签到,获得积分10
11秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
FashionBoy应助扬灵兮采纳,获得10
13秒前
跳跃的煜祺完成签到,获得积分10
13秒前
14秒前
14秒前
ding应助刻苦秋烟采纳,获得10
14秒前
15秒前
欣妹儿发布了新的文献求助10
15秒前
Jasper应助wsqg123采纳,获得10
15秒前
飞飞完成签到,获得积分10
15秒前
15秒前
16秒前
科研通AI5应助坦率听芹采纳,获得10
16秒前
16秒前
科研打工人完成签到,获得积分10
18秒前
张文博发布了新的文献求助10
18秒前
19秒前
20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 Milkfat Fractionation Technology and Application, by Kerry E. Kaylegian and Robert C. Lindsay, AOCS Press, 1995 1000
A novel angiographic index for predicting the efficacy of drug-coated balloons in small vessels 500
Textbook of Neonatal Resuscitation ® 500
The Affinity Designer Manual - Version 2: A Step-by-Step Beginner's Guide 500
Affinity Designer Essentials: A Complete Guide to Vector Art: Your Ultimate Handbook for High-Quality Vector Graphics 500
Optimisation de cristallisation en solution de deux composés organiques en vue de leur purification 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 内科学 生物化学 物理 计算机科学 纳米技术 遗传学 基因 复合材料 化学工程 物理化学 病理 催化作用 免疫学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5082475
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4299854
关于积分的说明 13397214
捐赠科研通 4123637
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2258551
邀请新用户注册赠送积分活动 1262782
关于科研通互助平台的介绍 1196720