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Rang d'Ehrenfeucht-Haussler et chaîne de pensée

Created by
  • Haebom

Auteur

Pablo Barceló , Alexander Kozachinskiy, Tomasz Steifer

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Cet article présente une nouvelle caractérisation du rang des fonctions booléennes. Auparavant considéré comme un concept clé de la théorie de l'apprentissage PAC permettant l'apprentissage à court terme d'algorithmes pour les arbres de décision de taille polynomiale, nous recaractérisons le rang des fonctions booléennes en nous basant sur l'architecture bien connue des transformateurs. Plus précisément, nous montrons que le rang d'une fonction f correspond au nombre minimal d'étapes de la chaîne de pensée (CoT) requises pour un transformateur monocouche utilisant l'attention dure pour calculer f. Sur la base de cette caractérisation, nous établissons une borne stricte sur le nombre d'étapes de la CoT requises pour un problème donné et prouvons qu'une composition de fonction exactement ℓ-fold nécessite ℓ étapes de la CoT. De plus, nous analysons le problème de l'identification de la k-ième occurrence de 1 dans une séquence booléenne pour prouver que k étapes de la CoT sont nécessaires. Enfin, nous introduisons le concept de rang multi-têtes, qui capture le transformateur monocouche multi-têtes, et analysons l'apprenabilité PAC d'une classe de fonctions avec un nombre limité de rangs multi-têtes.

Takeaways, Limitations_

Takeaways:
Nous améliorons la compréhension théorique en introduisant de nouvelles fonctionnalités pour les hiérarchies de fonctions booléennes via l'architecture Transformer.
Il donne un aperçu de la conception des algorithmes en présentant des limites strictes sur le nombre d'étapes CoT requises pour un problème donné.
Nous introduisons le concept de hiérarchies multi-têtes et posons les bases de l’analyse des transformateurs multi-têtes.
Nous approfondissons notre compréhension de la complexité informatique grâce à l'analyse de l'apprenabilité PAC.
Limitations:
Limitée à l'analyse des transformateurs monocouches, une généralisation aux transformateurs multicouches est nécessaire.
Les hypothèses sur l’attention dure doivent prendre en compte les différences par rapport à l’attention douce dans les vrais Transformers.
L'analyse de l'apprentissage PAC des couches multi-têtes nécessite des recherches plus approfondies.
La validation expérimentale pour les applications du monde réel fait défaut.
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