High-order approximation rates for shallow neural networks with cosine and ReLU activation functions

数学 平滑度 维数(图论) 激活函数 人工神经网络 功能(生物学) 数学分析 三角函数 应用数学 多项式的 函数逼近 组合数学 几何学 进化生物学 生物 计算机科学 机器学习
作者
Jonathan H. Siegel,Jinchao Xu
出处
期刊:Applied and Computational Harmonic Analysis [Elsevier BV]
卷期号:58: 1-26 被引量:10
标识
DOI:10.1016/j.acha.2021.12.005
摘要

We study the approximation properties of shallow neural networks with an activation function which is a power of the rectified linear unit. Specifically, we consider the dependence of the approximation rate on the dimension and the smoothness in the spectral Barron space of the underlying function f to be approximated. We show that as the smoothness index s of f increases, shallow neural networks with ReLUk activation function obtain an improved approximation rate up to a best possible rate of O(n−(k+1)log⁡(n)) in L2, independent of the dimension d. The significance of this result is that the activation function ReLUk is fixed independent of the dimension, while for classical methods the degree of polynomial approximation or the smoothness of the wavelets used would have to increase in order to take advantage of the dimension dependent smoothness of f. In addition, we derive improved approximation rates for shallow neural networks with cosine activation function on the spectral Barron space. Finally, we prove lower bounds showing that the approximation rates attained are optimal under the given assumptions.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
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
华仔发布了新的文献求助10
1秒前
Rich应助吹什么风采纳,获得150
1秒前
小鱼ya完成签到,获得积分10
2秒前
FashionBoy应助hljhhh采纳,获得10
3秒前
烟花应助家伟采纳,获得10
3秒前
NexusExplorer应助松林采纳,获得10
4秒前
Zhang完成签到,获得积分20
4秒前
llll完成签到,获得积分20
6秒前
9秒前
善良的诗槐关注了科研通微信公众号
10秒前
Yuzu完成签到,获得积分10
10秒前
852应助超级的一鸣采纳,获得10
10秒前
WalkToSky完成签到,获得积分10
10秒前
科研通AI6.1应助从容幻波采纳,获得10
11秒前
12秒前
Son4904发布了新的文献求助10
13秒前
13秒前
家伟发布了新的文献求助10
13秒前
小二郎应助林林林采纳,获得10
14秒前
15秒前
16秒前
小白应助vhjino采纳,获得20
16秒前
17秒前
18秒前
19秒前
慕青应助科研通管家采纳,获得10
20秒前
共享精神应助科研通管家采纳,获得30
20秒前
bkagyin应助科研通管家采纳,获得10
20秒前
天天快乐应助科研通管家采纳,获得10
20秒前
爆米花应助科研通管家采纳,获得10
20秒前
20秒前
Nexus应助科研通管家采纳,获得10
20秒前
20秒前
Owen应助科研通管家采纳,获得10
20秒前
英姑应助科研通管家采纳,获得10
20秒前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
20秒前
酷波er应助科研通管家采纳,获得10
21秒前
21秒前
今后应助科研通管家采纳,获得10
21秒前
Nexus应助科研通管家采纳,获得10
21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
Development Across Adulthood 1000
Chemistry and Physics of Carbon Volume 18 800
The formation of Australian attitudes towards China, 1918-1941 660
Signals, Systems, and Signal Processing 610
天津市智库成果选编 600
全相对论原子结构与含时波包动力学的理论研究--清华大学 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6449332
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8262107
关于积分的说明 17602212
捐赠科研通 5512701
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2902976
邀请新用户注册赠送积分活动 1880093
关于科研通互助平台的介绍 1721387