심심해서 요즘 유행하는 신경망알고리즘의 기초 수학적 원리를 써봄.
딥러닝이라고 불리는 (신경망알고리즘, Neural Network)의 기초 수학적 원리를 써봄. 소위 Universal approximation theorem 이라고 부름.
내용을 한문장으로 요약해서 간단하게 말하면 "뉴럴네트워크는 임의의 컴펙트한 구간에서 어떠한 연속함수든 근사할 수 있다"는 내용임.
증명은 여러가지 접근법이 있는데, 그 중에서 가장 깔끔한 Hahn-Banach 정리를 이용한 증명을 소개할께. 일단 간단하게 기초 terminology를 아래처럼 정의하고.
간단한 1-레이어 신경망 알고리즘을 정의해보자.
그 다음은 증명에 필요한 discriminatory function을 다음과 같이 정의하면
머신러닝에서 요즘 핫한 신경망 알고리즘의 수학적인 기본정리 UAT를 얻을 수 있음.
이건 예전에 html 라텍 링크 이용해서 썼던건데... 이젠 DC에서 라텍 링크 걸면 자동으로 삭제되더고, 내용도 안나오더라.
다음에는 머신러닝의 이론적 기반인 Probably Approximately Correct (PAC) learning 과 Vapnik-Chervonenkis (VC) dimension의 기초적인 내용을 소개해볼께.
여기에다가 레이텍스 수식쓰는거 정말 힘들구나 ... ㅋ 여러번 고쳤는데... 제대로 안나오네 ㅋ
그럼 역은 성립하냐 l1 norm으로
고생추
UAT는 결국 이론적으로 용량이 무한한 NN은 어떤 함수든 근사가능하다는 거잖아. Activate function으로 sigmoid function 많이쓰는데 taylor approximation의 sigmoid version이라고 봐도되는거야?
ㅇㅇ 비슷하다고 봐도 됨. 다만 activation함수 등 여러 면에서 조금더 flexible하다는 장점이 있고, 위에 소개한 unbounded 케이스 증명 이외에도 bounded 케이스에서 증명도 존재하고, 그쪽으로는 여전히 연구가 되고있음.
width-bounded 케이스 증명
http://papers.nips.cc/paper/7203-the-expressive-power-of-neural-networks-a-view-from-the-width.pdf
관련 topic : neural tangent kernel
NN이론 중 가장 핫한 주제인데 ㅎㅎㅎ
헐 이런 원리가 있었구나
실해석 수준에서 쉽게 증명되네
와 수학천재 리스펙 ㄷㄷ
띠용 미친