AILINCOM logo AILINCOM
Ученые определили, сколько данных нужно для эффективного обучения нейросетей
Natura

Natura

Apr 30, 2025
Основная категория
Ecology and environment · Green Technologies
Дополнительные
Research and development · Biotechnology

Ученые определили, сколько данных нужно для эффективного обучения нейросетей

Ученые определили, сколько данных нужно для эффективного обучения нейросетей

Учёные из МФТИ выяснили, как стабилизируется обучение нейросетей при увеличении объёма данных. Это позволит оптимизировать размер выборки и повысить эффективность машинного обучения.

NaturaУченые определили, сколько данных нужно для эффективного обучения нейросетей

Исследователи из МФТИ впервые провели системный анализ того, как обучение нейронных сетей меняется по мере увеличения объема данных. Их работа, опубликованная в Doklady Mathematics, сочетает теоретические расчеты и масштабные эксперименты.

Нейронные сети — основа современного искусственного интеллекта. Обучение этих моделей — поиск оптимальных параметров, минимизирующих ошибки предсказаний. Главный ориентир здесь — функция потерь, отражающая точность работы сети. Все возможные значения этой функции для разных настроек формируют сложный "ландшафт" с множеством локальных и глобальных минимумов.

Наиболее интересны для исследователей "плоские" долины ландшафта — они обеспечивают моделям хорошее обобщение на новых данных. Для оценки кривизны в окрестности минимума используется матрица Гессе. Анализ ее спектра позволяет выявить особенности ландшафта: большинство направлений почти не влияют на потери, но есть и резкие изменения.

Ранее основное внимание уделялось геометрии ландшафта на фиксированной выборке. Оставался открытым вопрос: как меняется форма ландшафта при добавлении новых данных? Становится ли он стабильнее и предсказуемее?

МФТИ поставил цель: количественно описать, как меняются значения функции потерь вблизи минимума, если в обучающую выборку добавить всего один новый объект, и как быстро эта разница уменьшается с увеличением объема данных. Эксперименты проводились на подвыборках разного размера: сначала сеть обучали, искали минимум, затем добавляли по одному объекту и измеряли изменение функции потерь. Использовались как сырые пиксели изображений, так и признаки, извлеченные мощной предобученной моделью.

Результаты теории и экспериментов совпали: по мере увеличения размера выборки ландшафт функции потерь действительно стабилизируется. Это открытие поможет эффективнее планировать обучение нейросетей и определять необходимый объем данных для надежной работы моделей.

0 —

Comments (0)

Hot

Qnap has announced new NAS devices for video production

Oct 2, 202610/2/26 · 0 reactions

Tesla opened credit lines worth $30 billion

Oct 2, 202610/2/26 · 0 reactions

Air travel is on the rise, but new regulations are making the market more complicated.

Oct 1, 202610/1/26 · 0 reactions
Recommended
Cloud Computing

Qnap has announced new NAS devices for video production

Qnap has introduced three new NAS systems designed for video production tasks, equipped with USB4 ports for high-speed data transfer. These devices support various connection modes and are intended for use with high-capacity hard drives and SSDs.

Financial Analysis

Tesla opened credit lines worth $30 billion

Tesla has opened credit lines totaling $30 billion to finance major investments amid declining profits and rising capital expenditures. The new agreement expands the company's financial flexibility as it faces increasing pressure on its business.

Transportation Logistics

Air travel is on the rise, but new regulations are making the market more complicated.

Air transportation is becoming an increasingly important part of logistics, especially amid the instability of sea shipping. However, new regulations for preparing air waybills are creating additional challenges and risks for market participants.