機器之心報道

編輯:澤南、小舟

又到了激動人心的揭榜時刻。

幾個小時前,人工智能頂會 ICLR 2021 放出了今年的論文接收結果。

和其他著名人工智能會議一樣,今年的 ICLR 論文投稿數量繼續增長:共獲得 2997 篇有效投稿,860 篇論文最終被接收(2020 年爲 687 篇),其中 53 篇將進行口頭講述報告(Oral),114 篇 Spotlight,其餘爲 Poster 論文。

今年大會論文 29% 的接收率相比去年的 26.5% 也有提升,與其他一些頂會大幅降低接收率相比,ICLR 似乎更加友好。但在社交網絡上,我們仍然看到了「評分 6、8、6、8,但仍被程序主席斃掉」的慘劇。在此之前,所有論文的初審結果已於去年 11 月 11 日公佈。值得注意的是,此次會議收到的論文中有 856 篇是 NeurIPS 2020 Rejection 之後再提交的。

論文結果放出以後,人們也整理了本次大會的論文評分和鏈接列表:

https://docs.google.com/spreadsheets/d/1n58O0lgGI5kI0QQY9f4BDDpNB4oFjb5D51yMr9fHAK4/edit#gid=1546418007

其中可見,不同於去年超過 30 篇滿分論文,今年只有 15 篇論文獲得了平均 8 分及以上的分數,也沒出現「滿分論文」。其中排名最高的是來自麻省理工學院(MIT)Keyulu Xu、馬里蘭大學 Mozhi Zhang、Jingling Li 等人的論文《How Neural Networks Extrapolate: From Feedforward to Graph Neural Networks 獲得了 9、8、9、9 四個評分。

論文鏈接:https://openreview.net/forum?id=UH-cmocLJC

該研究的主題是通過梯度下降訓練的神經網絡如何外推(extrapolate),即在訓練分佈的支持以外還能學到什麼。之前的研究表明用神經網絡外推時的混合實驗結果如下:雖然多層感知機(MLP)在一些簡單任務中無法很好地外推,但是圖神經網絡(GNN,一種具有 MLP 模塊的結構化網絡)在一些較爲複雜的任務中已經顯示出一定的成功。通過理論解釋,研究者確定了 MLP 和 GNN 良好推斷的條件。

首先,該研究對 ReLU MLP 從原點沿任何方向快速收斂到線性函數的觀察結果進行量化。這意味着 ReLU MLP 不會外推大多數非線性函數。但是,當訓練分佈足夠多樣化時,ReLU MLP 被證明可以用於學習線性目標函數。其次,結合分析 GNN 的成功和侷限性,這些結果提出了一種假設:GNN 在將算法任務外推到新數據(例如較大的圖或邊權重)方面的成功取決於架構或特徵中的特定於編碼任務的非線性性。該研究爲這種假設理論和實驗依據。該研究的理論分析建立在超參數網絡與神經正切核的連接上。實驗表明,該研究的理論適用於不同的訓練設置。

圖 1:ReLU MLP 如何外推。研究者訓練 MLP 以學習非線性函數(灰色),並從內部(藍色)和外部(黑色)兩方面繪製其預測結果。MLP 從原點沿多個方向迅速收斂至訓練數據範圍以外的線性函數。因此,MLP 在大多數非線性任務中無法很好地外推,但 MLP 能夠很好地全局外推線性目標函數。

圖 2:GNN 如何外推。由於 MLP 在學習線性函數時可以很好地進行外推,因此研究者作出如下假設:如果在架構(左)和輸入表徵(右,藉助域知識或表徵學習)中編碼適當的非線性,GNN 就會在動態規劃(DP)中很好地進行外推。編碼的非線性可能對於插值(interpolation)是非必需的,因爲它們可能是通過 MLP 模塊近似化的,但是它們有助於外推。

ICLR 全稱爲 International Conference on Learning Representations(國際學習表徵會議)。自 2013 年開始每年舉辦一次,2021 年將舉辦第九屆會議。該會議與 CVPR、ACL、NeurIPS 等學術會議一樣被認爲是國際人工智能頂會,同時也是 CCF 評選的一類會議。

ICLR 的創始人包括深度學習三巨頭之二的 Yoshua Bengio 和 Yann LeCun。數據的應用表徵對機器學習的性能有着重要的影響,表徵學習對於計算機視覺、語音處理、自然語言處理等多個領域都起着至關重要的作用,ICLR 旨在打造這一領域交流研究的平臺。

今年的 ICLR 大會原定於奧地利首都維也納舉行,但由於新冠疫情的原因已連續第二屆改爲線上形式,正式的活動將在 5 月 4-8 日進行。

雖然參會的人數還不是最多,但 ICLR 的影響力已不容小覷。在今年的論文結果放出之後,Yann LeCun 在推特上給出了一些 ICLR 大會的數據:

ICLR 的谷歌學術 h5 指數已經排到了全榜第 17 名,超過了 NeurIPS、ICCV、ICML,落後於 CVPR(該榜單的前三名是 Nature、新英格蘭醫學雜誌和 Science)。

對於一個 2013 年剛起步的學術會議來說,這是相當值得稱讚的成績。LeCun 表示,開放的審稿形式,以及深度學習領域近年來的良好發展趨勢是 ICLR 大會成功的原因。

參考內容:

https://iclr.cc/Conferences/2021/Dates

https://scholar.google.com/citations?view_op=top_venues&hl=en

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