Neural networks with ReLU activation function have been shown to be universal function approximators and learn function mapping as non-smooth functions. Recently, there is considerable interest in the use of neural networks in applications such as optimal control. It is well-known that optimization involving non-convex, non-smooth functions are computationally intensive and have limited convergence guarantees. Moreover, the choice of optimization hyper-parameters used in gradient descent/ascent significantly affect the quality of the obtained solutions. A new neural network architecture called the Input Convex Neural Networks (ICNNs) learn the output as a convex function of inputs thereby allowing the use of efficient convex optimization methods. Use of ICNNs for determining the input for minimizing output has two major problems: learning of a non-convex function as a convex mapping could result in significant function approximation error, and we also note that the existing representations cannot capture simple dynamic structures like linear time delay systems. We attempt to address the above problems by introduction of a new neural network architecture, which we call the CDiNN, which learns the function as a difference of polyhedral convex functions from data. We also discuss that, in some cases, the optimal input can be obtained from CDiNN through difference of convex optimization with convergence guarantees and that at each iteration, the problem is reduced to a linear programming problem.


翻译:ReLU 激活功能的神经网络显示为通用功能近似值,并将功能映射作为非moos 函数学习。最近,人们对在优化控制等应用中使用神经网络表现出很大兴趣。众所周知,使用神经网络在优化控制等应用中使用,使用非convex、非somoth 函数的优化是计算密集的,而且具有有限的趋同保证。此外,在梯度下移/偏移中使用的优化超参数选择会显著地影响所获得解决方案的质量。一个新的神经网络结构,称为输入 Convex 神经网络(ICNN) 学习输出为投入的连接功能,从而允许使用高效的 convex 优化方法。使用 ICNN 确定输出以最大限度地减少输出的输入有两个主要问题:学习非convex 函数作为convex 映射的精度可能导致显著的功能近似误差,我们还注意到,现有的表达方式无法捕捉到像线性延时延迟系统这样的简单动态结构。我们试图通过引入一个新的神经网络结构来解决上述问题,我们称之为 CDINNNN, 从我们称之为“ 线上同步同步化” 来学习了某种数据优化的功能, 将每个数据同步的功能作为多式输入的变换的功能作为硬化的变量的特性的变换的特性,我们也可以化的功能可以将CD- colnregradustrimml

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神经网络(Neural Networks)是世界上三个最古老的神经建模学会的档案期刊:国际神经网络学会(INNS)、欧洲神经网络学会(ENNS)和日本神经网络学会(JNNS)。神经网络提供了一个论坛,以发展和培育一个国际社会的学者和实践者感兴趣的所有方面的神经网络和相关方法的计算智能。神经网络欢迎高质量论文的提交,有助于全面的神经网络研究,从行为和大脑建模,学习算法,通过数学和计算分析,系统的工程和技术应用,大量使用神经网络的概念和技术。这一独特而广泛的范围促进了生物和技术研究之间的思想交流,并有助于促进对生物启发的计算智能感兴趣的跨学科社区的发展。因此,神经网络编委会代表的专家领域包括心理学,神经生物学,计算机科学,工程,数学,物理。该杂志发表文章、信件和评论以及给编辑的信件、社论、时事、软件调查和专利信息。文章发表在五个部分之一:认知科学,神经科学,学习系统,数学和计算分析、工程和应用。 官网地址:http://dblp.uni-trier.de/db/journals/nn/
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