内嵌于球体的多边形

news2024/9/30 11:22:21

( A, B )---2*30*2---( 1, 0 )( 0, 1 )

做一个网络让输入只有2个节点,每个训练集里有两张图片,让B的训练集全为0,排列组合A,观察迭代次数平均值的变化。

共得到32组数据,

差值结构

A-B

迭代次数

1

1

3*2*0*0

10400.236

1

0

3*2*0*0

10400.236

 

1

1

3*1*0*0

10480.94

0

1

3*1*0*0

10480.94

 

1

0

2*3*0*0

10510.819

1

1

2*3*0*0

10510.819

 

0

1

1*3*0*0

10526.457

1

1

1*3*0*0

10526.457

1

1

 

3*3*0*0

22701.04

1

1

 

3*3*0*0

22701.04

0

1

1*1*0*0

27276.94

0

1

1*1*0*0

27276.94

 

1

0

2*2*0*0

27280.497

1

0

2*2*0*0

27280.497

1

1

3*0*0*0

32918.668

0

0

3*0*0*0

32918.668

 

0

0

0*3*0*0

33044.91

1

1

0*3*0*0

33044.91

0

1

1*2*0*0

33711.02

1

0

1*2*0*0

33711.02

 

1

0

2*1*0*0

33778.045

0

1

2*1*0*0

33778.045

0

0

0*2*0*0

40957.01

1

0

0*2*0*0

40957.01

 

0

1

1*0*0*0

41001.884

0

0

1*0*0*0

41001.884

 

0

0

0*1*0*0

41127.121

0

1

0*1*0*0

41127.121

 

1

0

2*0*0*0

41284.698

0

0

2*0*0*0

41284.698

0

0

0*0*0*0

0

0

0*0*0*0

不考虑A全为0迭代次数为无穷大的最后一组,迭代次数不同的网络只有6种,

差值结构

A-B

迭代次数

1

1

3*2*0*0

10400

1

0

3*2*0*0

10400

1

1

 

3*3*0*0

22701

1

1

 

3*3*0*0

22701

0

1

1*1*0*0

27277

0

1

1*1*0*0

27277

1

1

3*0*0*0

32919

0

0

3*0*0*0

32919

0

1

1*2*0*0

33711

1

0

1*2*0*0

33711

0

0

0*2*0*0

40957

1

0

0*2*0*0

40957

这次继续用质心的方法去排序这6组迭代次数,所不同的是,假设训练集A中的4个点表示的是球体赤道面内接正方形的4条边。

0

0

0*2*0*0

40957

1

0

0*2*0*0

40957

对第一组情况,就意味这这个正方形只有1条边有质量,其他三条边的质量为0,显然在重力的作用下,这个形态将很快趋于稳定,这条有质量的边将处于最低点。而此时这个形态的质心与这个形态最低点所在平面是重合的,质心为0.

0

1

1*2*0*0

33711

1

0

1*2*0*0

33711

第二种情况,用两条对边去表达,

一种稳定情况是两条边都竖起来,假设边长为50,此时质心为25.另一种情况是两条边在重力的作用下处于水平面,此时质心为0。如果两种情况各占一半平均质心为12.5.

1

1

3*0*0*0

32919

0

0

3*0*0*0

32919

第3中情况,用两条相邻的边去表达

在这种情况下只有一种稳定态,两条边都在垂直平面内,此时质心为17.675.

1

1

 

3*3*0*0

22701

1

1

 

3*3*0*0

22701

第4种情况

如果4条边质量相同,则应该处于水平,质心为0.

1

1

3*2*0*0

10400

1

0

3*2*0*0

10400

第5中情况

这3条边应该是垂直的,且只有一种稳定态,质心高为16.7.

则得到表格

差值结构

A-B

迭代次数

质心h

1

1

3*2*0*0

10400

16.7

1

0

3*2*0*0

10400

1

1

 

3*3*0*0

22701

0

1

1

 

3*3*0*0

22701

0

1

1*1*0*0

27277

0

1

1*1*0*0

27277

1

1

3*0*0*0

32919

17.675

0

0

3*0*0*0

32919

0

1

1*2*0*0

33711

12.5

1

0

1*2*0*0

33711

0

0

0*2*0*0

40957

0

1

0

0*2*0*0

40957

只要假设对称部分和非对称部分是被3*3*0*0天然分开的,就可以解释为什么3*2*0*0的质心比3*0*0*0还要小,迭代次数反比3*0*0*0要大的现象。也可以解释为什么3*3*0*0和0*2*0*0的质心都是0,3*3*0*0的迭代次数要小的多,因为3*3*0*0就是对称与非对称的分界线。

而且前面已有大量的实验表明,神经网络是可以区分左右和上下的,所以可以理解为神经网络表达的这种引力是宇称不守恒的,

0

1

1*1*0*0

27277

0

1

1*1*0*0

27277

1

1

3*0*0*0

32919

0

0

3*0*0*0

32919

对于一个正方形,横边和竖边是没有区别的,但在一个宇称不守恒的引力环境中,横竖两条边相对45度线就是左右的差别,因此在质心相同的情况下迭代次数可能就会有区别。

所以这个内嵌球的假设相当于认为,迭代次数与质心成反比,但形态有对称和非对称的天然差别,且这个引力场宇称不守恒。

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