优化算法
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参数空间对称性:深度学习理论的统一几何框架
机器之心· 2025-10-29 17:25
文章核心观点 - 深度学习模型的有效性部分源于神经网络参数空间中广泛存在的对称性,即大量不同的参数配置可实现相同的模型函数 [2] - 参数空间对称性为理解深度学习的优化动态、损失地形和泛化性能提供了统一的数学框架和几何视角 [2][6] - 对称性研究正从理论概念转化为可操作的算法原则,影响优化方法、模型融合及权重空间学习等多个领域 [31] 参数空间对称性的定义与类型 - 参数空间对称性是指保持神经网络损失函数不变的参数变换,数学上表示为 L(g·θ) = L(θ),这些变换构成一个群并在参数空间中定义等价轨道 [6] - 离散对称性如神经元置换对称:交换隐藏层中两个神经元及其关联权重,网络函数保持不变 [4][6] - 连续对称性如ReLU网络的缩放对称和自注意力机制的一般线性对称,可将孤立极小值点拉伸成连续的平坦流形 [7][8][10] 对称性对损失地形的影响 - 连续对称性导致损失地形中出现平坦的极小值流形,沿此流形移动损失值不变,这意味着许多平坦方向由结构对称性决定而非泛化能力 [10][13] - 离散对称性会在参数空间复制大量功能相同的极小值副本,使极小值数量随网络宽度呈阶乘级增长 [13] - 对称性天然创造连接功能等价参数的连续路径,这解释了独立训练模型间观察到的模式连通性及模型融合的有效性 [10] 对称性在优化算法中的应用 - 对称性导致等损失点可能对应不同的梯度和训练轨迹,为算法设计带来新可能 [15][16] - 一类优化方法主动利用对称性在等价轨道中寻找梯度更优的点以加速收敛,另一类方法追求对称不变性使优化结果对初始变换不敏感 [16][19] - 对称性成为理解和改进优化算法的重要线索,其应用思路分为利用自由度和约简冗余两种 [19] 对称性与学习动力学 - 连续对称性对应训练过程中的守恒量,类似物理中的诺特定理,这些量在梯度流中保持恒定 [21][22] - 守恒量如线性网络中相邻层的Gram矩阵差、ReLU网络中输入输出权重的范数差,揭示了训练稳定性并帮助解释优化的隐式偏置 [22][23] - 不同的初始化对应不同的守恒量值,从而影响最终收敛点和泛化性能,参数空间的对称结构决定了学习轨迹与结果的统计分布 [23][25] 跨空间的对称性联系 - 参数空间对称性与数据空间和内部表征空间的对称性紧密相连,当数据分布具有对称性时,模型参数会继承这些结构 [27][28] - 在权重空间学习等新兴方向中,对称性成为新的数据结构,支持等变元网络在模型性质分析、生成及优化权重更新等任务中的应用 [28][29] - 等变元网络可直接在模型权重上进行学习,用于预测模型泛化能力或生成满足特定特征的新模型 [29]
信息化赋能琼州海峡轮渡 智能系统护航旅客便捷高效过海
中国金融信息网· 2025-10-01 15:06
公司信息化保障措施 - 为应对国庆中秋双节车客流量高峰,公司启动全面信息化保障工作,通过设备巡检、系统优化与智能技术应用保障海峡运输畅通 [1] - 节前完成细致的信息化巡检工作,技术人员对机房、核心系统、服务器及网络链路进行全面检查与加固,及时消除隐患 [1] - 扩增应用系统、数据库服务器资源及网络带宽以强化系统并发处理能力,并通过优化网络防火墙拦截策略有效防御异常访问 [1] 人工智能技术应用 - 公司引入基于前沿大语言模型技术的AI智能客服系统,该系统能精准理解用户在多轮对话中的模糊或复杂需求并快速拆解本质 [1] - AI智能客服深度适配客滚运输的票务、车辆管控、港口流程及应急处理等核心业务场景,能提供贴合实际的个性化应答 [1] - 智能调度系统利用人工智能、数据分析和优化算法对船舶进出港及泊位使用进行智能化管理,可根据实时数据动态调整泊位安排实现资源最大化利用 [2] 运营效率提升 - 智能调度系统通过预判泊位空闲立即安排后续船舶靠泊,有效减少船舶在港等待时间,其智能预警功能可提前识别泊位紧张等潜在问题助力快速决策 [2] - 智能调度系统通过对泊位资源的精准预测和动态分配,大幅减少船舶滞港时间,加快车客疏运节奏,是提升整体运营效率的关键一环 [2] - 旅客反馈通过公众号查询航班和咨询问题响应快速,智能客服解答清楚,节省排队打电话咨询时间,整个预约流程顺畅 [2] 通信与信号保障 - 为保障高峰期及恶劣天气下通信顺畅,公司在节前成功建设并启用海事对讲中继基站,显著提升新海港区1至18号登船口的对讲机信号覆盖质量 [2] - 海事对讲中继基站确保在台风、暴雨等条件下生产作业指令能够清晰、稳定地传达 [2]