We propose extrinsic and intrinsic deep neural network architectures as general frameworks for deep learning on manifolds. Specifically, extrinsic deep neural networks (eDNNs) preserve geometric features on manifolds by utilizing an equivariant embedding from the manifold to its image in the Euclidean space. Moreover, intrinsic deep neural networks (iDNNs) incorporate the underlying intrinsic geometry of manifolds via exponential and log maps with respect to a Riemannian structure. Consequently, we prove that the empirical risk of the empirical risk minimizers (ERM) of eDNNs and iDNNs converge in optimal rates. Overall, The eDNNs framework is simple and easy to compute, while the iDNNs framework is accurate and fast converging. To demonstrate the utilities of our framework, various simulation studies, and real data analyses are presented with eDNNs and iDNNs.


翻译:我们建议外向和内在深层神经网络结构,作为深入了解方程式的一般框架。具体地说,外向深神经网络(eDNN)利用从方块到其在欧几里德空间的图像的等同嵌入,保留方块上的几何特征。此外,内向深神经网络(iDNN)通过指数图和日志图,结合里曼尼结构,纳入了元件的内在几何特征。因此,我们证明,eDNN和iDNN的实验风险最小化(ERM)的经验风险集中到最佳速率。总体而言,eDNNN框架简单易算,而iDNN框架准确和快速融合。要展示我们框架的效用,各种模拟研究和真实的数据分析都与eDNN和iDNN进行。

0
下载
关闭预览

相关内容

不可错过!《机器学习100讲》课程,UBC Mark Schmidt讲授
专知会员服务
71+阅读 · 2022年6月28日
专知会员服务
41+阅读 · 2020年12月18日
《DeepGCNs: Making GCNs Go as Deep as CNNs》
专知会员服务
30+阅读 · 2019年10月17日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
169+阅读 · 2019年10月11日
ICRA 2019 论文速览 | 基于Deep Learning 的SLAM
计算机视觉life
41+阅读 · 2019年7月22日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
23+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月18日
深度自进化聚类:Deep Self-Evolution Clustering
我爱读PAMI
15+阅读 · 2019年4月13日
逆强化学习-学习人先验的动机
CreateAMind
15+阅读 · 2019年1月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
17+阅读 · 2019年1月7日
无监督元学习表示学习
CreateAMind
26+阅读 · 2019年1月4日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
41+阅读 · 2019年1月3日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2008年12月31日
Arxiv
68+阅读 · 2022年9月7日
Arxiv
64+阅读 · 2021年6月18日
Recent advances in deep learning theory
Arxiv
50+阅读 · 2020年12月20日
Optimization for deep learning: theory and algorithms
Arxiv
102+阅读 · 2019年12月19日
Arxiv
16+阅读 · 2018年4月2日
VIP会员
相关资讯
ICRA 2019 论文速览 | 基于Deep Learning 的SLAM
计算机视觉life
41+阅读 · 2019年7月22日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
23+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月18日
深度自进化聚类:Deep Self-Evolution Clustering
我爱读PAMI
15+阅读 · 2019年4月13日
逆强化学习-学习人先验的动机
CreateAMind
15+阅读 · 2019年1月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
17+阅读 · 2019年1月7日
无监督元学习表示学习
CreateAMind
26+阅读 · 2019年1月4日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
41+阅读 · 2019年1月3日
相关论文
Arxiv
68+阅读 · 2022年9月7日
Arxiv
64+阅读 · 2021年6月18日
Recent advances in deep learning theory
Arxiv
50+阅读 · 2020年12月20日
Optimization for deep learning: theory and algorithms
Arxiv
102+阅读 · 2019年12月19日
Arxiv
16+阅读 · 2018年4月2日
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2008年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员