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

简介: 【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

在深度学习领域,多层感知机(MLP)一直占据着重要地位。然而,最近来自MIT的华人学者提出了一种名为Kolmogorov-Arnold网络(KAN)的新型神经网络,它可能正在改变这一格局。

KAN的提出源于Kolmogorov-Arnold表示定理,这是一个在20世纪50年代由苏联数学家提出的数学定理。该定理指出,任何连续的多变量函数都可以通过有限次的单变量函数和加法操作来表达。这一定理在数学界有着重要的地位,但一直以来,它并没有在机器学习领域得到广泛的应用。

与MLP不同,KAN将可学习的激活函数放在了边上(即权重上),而不是节点上(即神经元上)。这意味着KAN没有线性权重,而是将每个权重参数替换为一个由样条函数参数化的单变量函数。这种设计使得KAN在表达能力上更加强大,同时也更加易于解释。

KAN相比于MLP具有以下几个优势:

  1. 更高的准确性:KAN在数据拟合和PDE求解等任务上表现出了更高的准确性。特别是在高维数据上,KAN能够实现比MLP更好的性能。
  2. 更好的可解释性:KAN的激活函数是可学习的,这使得它们更加易于解释。研究人员可以通过可视化这些激活函数来更好地理解模型的决策过程。
  3. 更快的收敛速度:KAN在训练过程中表现出了更快的收敛速度,这可能是因为它们的激活函数更加灵活,能够更好地适应数据的变化。

KAN的提出为机器学习领域带来了新的思路和方法。它们在准确性、可解释性和收敛速度等方面的优势使得它们在许多实际应用中具有很大的潜力。例如,KAN可以用于科学发现、工程设计等领域,帮助研究人员更好地理解和利用复杂的数据。

尽管KAN具有许多优势,但它们也面临着一些批评和挑战。一些研究人员认为,KAN的复杂性可能会导致它们在实际应用中难以部署和维护。此外,KAN的激活函数是可学习的,这可能会导致模型的可解释性受到限制。

论文地址:https://arxiv.org/pdf/2404.19756

目录
相关文章
|
16天前
|
机器学习/深度学习 资源调度 算法
图卷积网络入门:数学基础与架构设计
本文系统地阐述了图卷积网络的架构原理。通过简化数学表述并聚焦于矩阵运算的核心概念,详细解析了GCN的工作机制。
42 3
图卷积网络入门:数学基础与架构设计
|
7月前
|
机器学习/深度学习 存储 算法
卷积神经网络(CNN)的数学原理解析
卷积神经网络(CNN)的数学原理解析
216 1
卷积神经网络(CNN)的数学原理解析
|
5月前
|
算法 安全 网络安全
支付系统,网络安全06----支付安全---,机密性,加密算法,目前最流行的加密算法,AES加密算法,目前最流行的非对称加密算法RSA,对称加密和非对称加密的优缺点,非对称加密是基于非常复杂的数学算法
支付系统,网络安全06----支付安全---,机密性,加密算法,目前最流行的加密算法,AES加密算法,目前最流行的非对称加密算法RSA,对称加密和非对称加密的优缺点,非对称加密是基于非常复杂的数学算法
|
7月前
|
机器学习/深度学习 数据挖掘 计算机视觉
R语言中的神经网络预测时间序列:多层感知器(MLP)和极限学习机(ELM)数据分析报告
R语言中的神经网络预测时间序列:多层感知器(MLP)和极限学习机(ELM)数据分析报告
|
7月前
|
机器学习/深度学习 监控 数据可视化
R语言SOM神经网络聚类、多层感知机MLP、PCA主成分分析可视化银行客户信用数据实例2
R语言SOM神经网络聚类、多层感知机MLP、PCA主成分分析可视化银行客户信用数据实例
|
7月前
|
运维 安全 网络安全
云端防御策略:融合云服务的网络安全新范式
【5月更文挑战第15天】 随着企业逐渐将关键业务迁移至云平台,云计算服务的安全性成为维护信息安全的前沿阵地。本文深入探讨了云服务模型中的网络安全挑战与对策,分析了在公有云、私有云和混合云环境下,如何通过创新的安全架构和技术手段强化数据保护和威胁防御。文章着重讨论了多租户环境中的数据隔离问题、云安全访问控制的最新进展以及针对云环境的安全运维管理实践。通过综合分析,提出了一个多层次、动态适应的安全框架,旨在为云服务用户提供一个更加安全、可靠的计算环境。
|
7月前
|
机器学习/深度学习 数据可视化 算法
R语言SOM神经网络聚类、多层感知机MLP、PCA主成分分析可视化银行客户信用数据实例1
R语言SOM神经网络聚类、多层感知机MLP、PCA主成分分析可视化银行客户信用数据实例
|
7月前
|
机器学习/深度学习 算法 数据建模
SPSS多层感知器 (MLP)神经网络预测全国污染物综合利用量数据
SPSS多层感知器 (MLP)神经网络预测全国污染物综合利用量数据
|
7月前
|
机器学习/深度学习 算法 TensorFlow
TensorFlow 2keras开发深度学习模型实例:多层感知器(MLP),卷积神经网络(CNN)和递归神经网络(RNN)
TensorFlow 2keras开发深度学习模型实例:多层感知器(MLP),卷积神经网络(CNN)和递归神经网络(RNN)
|
6月前
|
机器学习/深度学习 PyTorch 算法框架/工具
【从零开始学习深度学习】28.卷积神经网络之NiN模型介绍及其Pytorch实现【含完整代码】
【从零开始学习深度学习】28.卷积神经网络之NiN模型介绍及其Pytorch实现【含完整代码】