Upgrade to Pro
— share decks privately, control downloads, hide ads and more …
Speaker Deck
Features
Speaker Deck
PRO
Sign in
Sign up for free
Search
Search
【論文解説】KAN: Kolmogorov-Arnold Networks
Search
tamoharu
June 11, 2024
Research
1k
1
Share
Embed
Copy iframe code
Copy JS code
Copy link
Start on current slide
【論文解説】KAN: Kolmogorov-Arnold Networks
KANの理論的な解説を簡単にまとめました
tamoharu
June 11, 2024
Other Decks in Research
See All in Research
Model Discovery and Graph Simulation: A Lightweight Gateway to Chaos Engineering
anatolykr
0
210
kintone リサーチ副部/UXリサーチャー 業務紹介
cybozuinsideout
PRO
0
100
業界横断 副業コンプライアンス調査 三者(副業者・本業先・発注者)におけるトラブル認知ギャップの構造分析
fkske
0
1.3k
ScoreMatchingRiesz for Automatic Debiased Machine Learning and Policy Path Estimation with an Application to Japanese Monetary Policy Evaluation
masakat0
0
300
老舗ものづくり企業でリサーチが変革を起こすまで - 三菱重工DXの実践
skydats
0
210
重要だけど測れていないもの:高齢者ケアの見えない課題
theoriatec2024
0
400
Dual Quadric表現を用いた動的物体追跡とRGB-D・IMU制約の密結合によるオドメトリ推定
nanoshimarobot
0
430
計算情報学研究室(数理情報学第7研究室)2026
tomohirokoana
0
630
Research Engineerという仕事 / Research Engineering: Bridging Research and Business
chck
1
230
Cross-Media Information Spaces and Architectures
signer
PRO
0
310
JICA QUEST 共創×革新プログラム Impact Report(海ノ向こうコーヒー)
ontheslope
0
160
NII S. Koyama's Lab Research Overview AY2026
skoyamalab
0
400
Featured
See All Featured
The Mindset for Success: Future Career Progression
greggifford
PRO
0
410
Public Speaking Without Barfing On Your Shoes - THAT 2023
reverentgeek
1
460
Utilizing Notion as your number one productivity tool
mfonobong
4
360
Navigating Algorithm Shifts & AI Overviews - #SMXNext
aleyda
1
1.3k
How People are Using Generative and Agentic AI to Supercharge Their Products, Projects, Services and Value Streams Today
helenjbeal
1
230
Believing is Seeing
oripsolob
1
170
JavaScript: Past, Present, and Future - NDC Porto 2020
reverentgeek
52
6k
Impact Scores and Hybrid Strategies: The future of link building
tamaranovitovic
0
330
Why Mistakes Are the Best Teachers: Turning Failure into a Pathway for Growth
auna
0
180
Technical Leadership for Architectural Decision Making
baasie
3
440
Design and Strategy: How to Deal with People Who Don’t "Get" Design
morganepeng
133
19k
How to train your dragon (web standard)
notwaldorf
97
6.7k
Transcript
KAN: Kolmogorov-Arnold Networks ⽥本 晴輝 京都⼤学 理学部 3年
Kolmogorov-Arnold表現定理を背景に、従来の 多層パーセプトロン(MLP)に変わる新たな ニューラルネットワークを提案。 MLPはエッジの線形変換を学習するのに対して、 KANはエッジの⾮線形変換を学習する。 概要 ポイント • 微分⽅程式を解くタスクにおいてMLPに対して 100倍のパラメータ効率を達成
→ 次元の呪いを克服 (?) • ⾮線形変換を学習するため、解釈可能性に 優れる → ブラックボックス化の解消 MLP KAN
ニューラルネットワークとは? 𝒙 𝒚 𝒇 ⼊⼒ 出⼒ NN • ⼊⼒を受け取って出⼒を計算するモデルである。 •
データから“学習”することによって理想的な関数 に近似する → 連続関数を表現できればNNを構築できるのでは? 普遍性定理 Kolmogorov-Arnold表現定理 MLP KAN • 線形変換 𝐰 と特定の⾮線形変換 𝜎 を組み合わせ ることで任意の連続関数を近似できるという定理 • 𝐰 はエッジの線形変換、 𝜎 はノードの活性化関数 に相当 • 1変数連続関数 Φ, 𝜙 の重ね合わせによって任意の 多変数連続関数を完全に表現できるという定理 • Φ, 𝜙 はエッジの⾮線形変換、Σはノードの加算操作 に相当 (従来のNN)
1. 各変数 𝑥! に対してn個の内部関数 𝜙",! 𝑥! を作⽤させる 2. その結果を各 𝑞
について⾜し合わせる 3. 内部関数の和を 2n + 1 個の外部関数 Φ" にそれぞれ⼊⼒ 4. 最後にその結果を全て⾜し合わせる KANの理論 式の⾒⽅ これは2層のKANに相当する Kolmogorov-Arnold表現定理 KANへの拡張 外部関数を多層に重ね合わせることでMLPの強みを取り⼊れることに成功し、表現⼒が⾶躍的に向上した。 1層⽬ 2層⽬ ここが本論⽂の新規性! しかし、実際はあまり上⼿くいかなかった… 2層⽬ 1層⽬ 任意の多変数連続関数は1変数連続関数から構成できる
sin π𝑥 𝑦$ exp • + exp sin π𝑥 +
𝑦$ の学習例 解釈可能性 • 学習後に重要でないノードを刈り 取った結果を描画している。 • 𝑥, 𝑦 の⼊⼒から出⼒までの計算過程 が⾒事に可視化されている。 忘却の回避 • KANはデータを新たに与えても以前 の学習過程が保存されている • MLPでは追加学習によって既存の 情報が書き換えられてしまうが、 KANはその局所性によって遠くの 情報は保持される
まとめ • KANは関数近似タスクにおいてMLPを⼤きく上回る結果を出した • 現実世界のタスクでも上⼿くいくかどうかは検証の余地あり • その他にも、MLPが抱える問題を解決しうる期待感がある