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缩放与置换对称性 (Scaling & Permutation Symmetries) 2026-06-10 2026-06-10 concept
neural-networks
symmetries
identifiability
relu
relu-neuromanifolds-semi-algebraicity

缩放与置换对称性 (Scaling & Permutation Symmetries)

神经网络参数化映射的两个平凡对称性——改变权重但不改变网络实现的函数。

缩放对称性 (Scaling)

由 ReLU 的正齐次性 ReLU(cx) = c ReLU(x)c > 0产生

  • 将隐藏层神经元的入边权重乘以 c > 0
  • 将同一种经元的出边权重除以 c
  • 函数不变

Sc(d) = (R+)^L作为 GL_d 的子群(正标量矩阵)

置换对称性 (Permutation)

同一隐藏层中的神经元可以任意重排:

  • 交换隐藏层中两个神经元的位置
  • 同步交换它们所有的入边和出边权重
  • 函数不变

Pr(d) = Product_i Sigma_{di},作为 GL_d 的子群(置换矩阵)

平凡对称性群

G(d) = <Sc(d), Pr(d)> 是缩放和置换生成的子群。

通过消去缩放作用:令 P = P_d / Sc(d)(权重空间除去零行,模缩放),研究 phi: P -> M_d 在剩余 Pr(d) 作用下的性质。

隐藏对称性 vs 平凡对称性

honest-open-subset的精确定义:所有对称性都是平凡的 G(d) 对称性的区域。在 honest 开集之外,存在hidden-symmetries-neural

参考