反转了?在一场新较量中,号称替代MLP的KAN只赢一局

简介: 【8月更文挑战第18天】近期研究重新评估了KAN(Kolmogorov-Arnold Networks)与MLP(Multi-Layer Perceptrons)在网络性能上的差异。通过对多种任务领域的全面比较,包括机器学习、视觉、音频及NLP等,研究显示MLP在多数场景下性能更佳,仅在符号公式表示上KAN略胜一筹,而这优势源于其B-spline激活函数。有趣的是,KAN在连续学习中表现出更严重的遗忘问题。尽管研究提供了有价值的观点,但也指出了其实验局限性,强调了模型选择时需综合考量的重要性。[论文链接](https://arxiv.org/pdf/2407.16674)

近年来,深度学习领域涌现出了许多新的网络结构,其中KAN(Kolmogorov-Arnold Networks)作为一种创新的替代方案,备受关注。然而,最近一篇论文通过更全面、更公平的比较,揭示了KAN与MLP(Multi-Layer Perceptrons)之间的真实性能差异。

这篇论文并没有引入新的模型,而是对KAN和MLP进行了更全面的比较。实验涵盖了机器学习、计算机视觉、音频处理、自然语言处理和符号公式表示等多个任务领域。为了确保比较的公平性,论文控制了参数数量和FLOPs(浮点运算次数),以比较KAN和MLP的性能。

结果显示,除了符号公式表示任务外,MLP在大多数任务中都表现出了更好的性能。具体来说,在机器学习、计算机视觉、自然语言处理和音频处理等任务中,MLP的准确率普遍高于KAN。而在符号公式表示任务中,KAN虽然表现出了一定的优势,但这种优势主要源于其B-spline激活函数。当MLP也采用B-spline激活函数时,其性能能够与KAN相媲美甚至超越。

此外,论文还对KAN进行了消融实验,以探究其性能优势的来源。结果发现,KAN在符号公式表示任务中的优势主要来自于其B-spline激活函数的学习能力。然而,在其他任务中,B-spline激活函数并没有显著提升MLP的性能。

更有趣的是,论文还发现,在标准的类增量连续学习设置下,KAN的遗忘问题比MLP更严重。这与KAN论文中的发现相矛盾,因为KAN论文声称KAN在连续学习任务中具有更好的性能。

然而,这篇论文也存在一些局限性。首先,实验结果可能受到具体实现和超参数选择的影响,因此需要进一步的验证和比较。其次,论文只关注了KAN和MLP的性能差异,而没有深入探讨其他可能的影响因素,如模型的可解释性和泛化能力。

尽管如此,这篇论文仍然为我们提供了一个有价值的视角,让我们对KAN和MLP的性能有了更全面的认识。它提醒我们,在选择深度学习模型时,不能仅仅关注模型的创新性和理论优势,还需要进行全面的实验验证和比较。

论文地址:https://arxiv.org/pdf/2407.16674

目录
相关文章
|
5天前
|
机器学习/深度学习 存储 算法
《LSTM与ESN:动态系统数据处理的两大“神器”对决》
长短期记忆网络(LSTM)和回声状态网络(ESN)是动态系统数据处理中的两种关键技术。LSTM通过复杂的门控机制捕捉长期依赖,适用于数据量充足、对预测精度要求高的任务;而ESN结构简单,训练高效,擅长处理实时数据和不确定性较强的场景,具有较好的泛化能力和可解释性。两者各有优势,适用于不同场景。
|
3月前
|
机器学习/深度学习 人工智能 自然语言处理
清华微软最新力作:用物理学革新Transformer注意力,大海捞针精度暴涨30%!
【10月更文挑战第30天】Transformer模型在自然语言处理(NLP)中表现出色,但在处理长文本和复杂任务时存在注意力分配不当的问题。清华大学和微软研究院提出了Diff Transformer,通过计算两个独立软最大注意力图之间的差异,有效消除噪声,提高模型性能。Diff Transformer在语言建模、减少幻觉、增强上下文学习能力和减少激活异常值等方面表现出显著优势,但也存在计算复杂度增加、对超参数敏感和适用范围有限的局限性。论文地址:https://arxiv.org/abs/2410.05258
48 2
|
4月前
|
机器学习/深度学习 数据可视化
KAN干翻MLP,开创神经网络新范式!一个数十年前数学定理,竟被MIT华人学者复活了
【10月更文挑战第12天】MIT华人学者提出了一种基于Kolmogorov-Arnold表示定理的新型神经网络——KAN。与传统MLP不同,KAN将可学习的激活函数放在权重上,使其在表达能力、准确性、可解释性和收敛速度方面表现出显著优势,尤其在处理高维数据时效果更佳。然而,KAN的复杂性也可能带来部署和维护的挑战。论文地址:https://arxiv.org/pdf/2404.19756
86 1
|
9月前
|
机器学习/深度学习 人工智能 数据可视化
号称能打败MLP的KAN到底行不行?数学核心原理全面解析
Kolmogorov-Arnold Networks (KANs) 是一种新型神经网络架构,挑战了多层感知器(mlp)的基础,通过在权重而非节点上使用可学习的激活函数(如b样条),提高了准确性和可解释性。KANs利用Kolmogorov-Arnold表示定理,将复杂函数分解为简单函数的组合,简化了神经网络的近似过程。与mlp相比,KAN在参数量较少的情况下能达到类似或更好的性能,并能直观地可视化,增强了模型的可解释性。尽管仍需更多研究验证其优势,KAN为深度学习领域带来了新的思路。
3263 5
|
机器学习/深度学习
UPC - 2022春混合个人训练赛第五场 D Seahorse Shoes(贪心+模拟)
UPC - 2022春混合个人训练赛第五场 D Seahorse Shoes(贪心+模拟)
100 0
|
9月前
|
固态存储 算法 计算机视觉
CV目标检测 Task04:不讲武德-炼丹与品尝 终于,神功初成,可以开始施展拳脚了 打卡笔记
CV目标检测 Task04:不讲武德-炼丹与品尝 终于,神功初成,可以开始施展拳脚了 打卡笔记
102 0
|
程序员 编译器 API
没有永远的王者…Zig替代C,将成定局!
没有永远的王者…Zig替代C,将成定局!
181 0
|
机器学习/深度学习 存储 人工智能
超高效人工光电神经元成真?速度比自然神经元快3万倍,研究登Nature子刊
超高效人工光电神经元成真?速度比自然神经元快3万倍,研究登Nature子刊
108 0
超高效人工光电神经元成真?速度比自然神经元快3万倍,研究登Nature子刊
|
机器学习/深度学习 算法 机器人
计算机视觉教程2-7:天使与恶魔?图文详解图像形态学运算(附代码)
计算机视觉教程2-7:天使与恶魔?图文详解图像形态学运算(附代码)
176 0
计算机视觉教程2-7:天使与恶魔?图文详解图像形态学运算(附代码)
|
机器学习/深度学习 人工智能 算法
人工智能学派之间的「联姻」——Yoshua 新作居然用DL「复活」了符号主义
近日,Yoshua Bengio及其团队利用深度学习,开发出了一套可以揭示丰富视觉环境中的潜在规则的「神经生产系统」,使得现在暂时沉寂的符号人工智能重新恢复了活力。
212 0
人工智能学派之间的「联姻」——Yoshua 新作居然用DL「复活」了符号主义