Publication

Formalizing Deep Neural Networks

Michaël Unser
2023

Résumé

We provide a short, self-contained introduction to deep neural networks that is aimed at mathematically inclined readers. We promote the use of a vect--matrix formalism that is well suited to the compositional structure of these networks and that facilitates the derivation/description of the backpropagation algorithm. We present a detailed analysis of supervised learning for the two most common scenarios, (i) multivariate regression and (ii) classification, which rely on the minimization of least squares and cross-entropy criteria, respectively.

Source officielle

https://infoscience.epfl.ch/entities/publication/cebbc722-bd84-4d7a-bedf-77dc5f403d16

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Concepts associés (32)

Réseau de neurones à propagation avant

Un réseau de neurones à propagation avant, en anglais feedforward neural network, est un réseau de neurones artificiels acyclique, se distinguant ainsi des réseaux de neurones récurrents. Le plus connu est le perceptron multicouche qui est une extension du premier réseau de neurones artificiel, le perceptron inventé en 1957 par Frank Rosenblatt. vignette|Réseau de neurones à propagation avant Le réseau de neurones à propagation avant est le premier type de réseau neuronal artificiel conçu. C'est aussi le plus simple.

Rétropropagation du gradient

En intelligence artificielle, plus précisément en apprentissage automatique, la rétropropagation du gradient est une méthode pour entraîner un réseau de neurones. Elle consiste à mettre à jour les poids de chaque neurone de la dernière couche vers la première. Elle vise à corriger les erreurs selon l'importance de la contribution de chaque élément à celles-ci. Dans le cas des réseaux de neurones, les poids synaptiques qui contribuent plus à une erreur seront modifiés de manière plus importante que les poids qui provoquent une erreur marginale.

Apprentissage profond

L'apprentissage profond ou apprentissage en profondeur (en anglais : deep learning, deep structured learning, hierarchical learning) est un sous-domaine de l’intelligence artificielle qui utilise des réseaux neuronaux pour résoudre des tâches complexes grâce à des architectures articulées de différentes transformations non linéaires. Ces techniques ont permis des progrès importants et rapides dans les domaines de l'analyse du signal sonore ou visuel et notamment de la reconnaissance faciale, de la reconnaissance vocale, de la vision par ordinateur, du traitement automatisé du langage.

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Empirical uncertainty quantification in deep learning: Applications to fluid dynamics

From recursion to incrementality: return to recurrent neural networks

Deep learning in PT-symmetric multimode waveguide sensors