kth.sePublikationer KTH
Ändra sökning
RefereraExporteraLänk till posten
Permanent länk

Direktlänk
Referera
Referensformat
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Annat format
Fler format
Språk
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Annat språk
Fler språk
Utmatningsformat
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Harmonics of Learning: Universal Fourier Features Emerge in Invariant Networks
KTH, Skolan för elektroteknik och datavetenskap (EECS), Centra, Centrum för autonoma system, CAS.ORCID-id: 0009-0004-8248-229X
Redwood Center for Theoretical Neuroscience, Redwood Center for Theoretical Neuroscience.
KTH, Skolan för elektroteknik och datavetenskap (EECS), Centra, Centrum för autonoma system, CAS.ORCID-id: 0000-0003-2965-2953
Science Corporation.ORCID-id: 0000-0002-1957-7067
2024 (Engelska)Ingår i: Proceedings of 37th Conference on Learning Theory, COLT 2024, ML Research Press , 2024, s. 3775-3797Konferensbidrag, Publicerat paper (Refereegranskat)
Abstract [en]

In this work, we formally prove that, under certain conditions, if a neural network is invariant to a finite group then its weights recover the Fourier transform on that group. This provides a mathematical explanation for the emergence of Fourier features - a ubiquitous phenomenon in both biological and artificial learning systems. The results hold even for non-commutative groups, in which case the Fourier transform encodes all the irreducible unitary group representations. Our findings have consequences for the problem of symmetry discovery. Specifically, we demonstrate that the algebraic structure of an unknown group can be recovered from the weights of a network that is at least approximately invariant within certain bounds. Overall, this work contributes to a foundation for an algebraic learning theory of invariant neural network representations.

Ort, förlag, år, upplaga, sidor
ML Research Press , 2024. s. 3775-3797
Nyckelord [en]
group representations, harmonic analysis, Invariant neural networks
Nationell ämneskategori
Matematisk analys Algebra och logik Geometri
Identifikatorer
URN: urn:nbn:se:kth:diva-353960Scopus ID: 2-s2.0-85203678110OAI: oai:DiVA.org:kth-353960DiVA, id: diva2:1901036
Konferens
37th Annual Conference on Learning Theory, COLT 2024, Edmonton, Canada, Jun 30 2024 - Jul 3 2024
Anmärkning

QC 20240926

Tillgänglig från: 2024-09-25 Skapad: 2024-09-25 Senast uppdaterad: 2024-10-03Bibliografiskt granskad

Open Access i DiVA

Fulltext saknas i DiVA

Scopus

Person

Marchetti, Giovanni LucaKragic, Danica

Sök vidare i DiVA

Av författaren/redaktören
Marchetti, Giovanni LucaKragic, DanicaSanborn, Sophia
Av organisationen
Centrum för autonoma system, CAS
Matematisk analysAlgebra och logikGeometri

Sök vidare utanför DiVA

GoogleGoogle Scholar

urn-nbn

Altmetricpoäng

urn-nbn
Totalt: 73 träffar
RefereraExporteraLänk till posten
Permanent länk

Direktlänk
Referera
Referensformat
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Annat format
Fler format
Språk
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Annat språk
Fler språk
Utmatningsformat
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf