複素領域におけるニューラルネットワークのバッチ正規化

arXiv cs.LG / 2026/5/4

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要点

  • 本論文は、リーマン幾何を用いるニューラルネットワークに基づき、複素領域で動作するニューラルネットワーク向けのリーマン幾何バッチ正規化(BN)層を提案している。
  • 提案するBN層は既存のリーマン幾何BN手法と密接な関係を持ちながら、従来の研究が十分でなかった複素領域に対して必要となる理論・実装要素を拡張している。
  • 重要な貢献として、たとえばシーゲル円板領域のような特定の複雑な幾何に対して、実装可能な形での構成要素を導出している。
  • 実験では、レーダークラッタ分類、ノード分類、アクション認識の複数タスクで有効性が示され、トレーニングの安定性と精度の向上が確認されている。

要旨: リーマン幾何学的ニューラルネットワークは、さまざまな機械学習タスクの解決に有効であることが証明されています。その成功の鍵は、深層ニューラルネットワーク(DNN)における基本的な構成要素に対する、原理に基づくリーマン幾何学的な類似物の開発にあります。その中でも、リーマン幾何学的バッチ正規化(BN)層は、学習の安定性を高め、精度を向上させることが示されています。本論文では、複素領域上のニューラルネットワーク向けのBN層を提案します。提案する層は、既存のリーマン幾何学的BN層と密接に関係しています。これまでの研究で十分に扱われてこなかった、いくつかの複素領域(たとえばシーゲル円板領域)に対するBN層の実装に必要な重要な構成要素を導出します。さらに、レーダークラッタ分類、ノード分類、行動認識の実験を行い、本手法の有効性を示します。