[ENPM703] 03 — Batch Normalization: 평균·분산에서 역전파와 LayerNorm까지
중간 activation의 크기를 왜 조절할까? BatchNorm의 정규화 축, gamma·beta, 학습과 추론, 두 backward 구현과 FullyConnectedNet 연결을 숫자·수식·코드로 이해하고 LayerNorm으로 이어 간다.
NOTES & IDEAS
개발하며 배운 것과 다시 찾아보고 싶은 생각들.
중간 activation의 크기를 왜 조절할까? BatchNorm의 정규화 축, gamma·beta, 학습과 추론, 두 backward 구현과 FullyConnectedNet 연결을 숫자·수식·코드로 이해하고 LayerNorm으로 이어 간다.
양수 변수의 곱을 유지하면서 비용을 줄이는 작은 예제로 monomial·posynomial·로그 변환을 익힌다. GP를 볼록 문제로 바꾸고 최적점과 원래 비용을 복원하는 과정을 그림과 풀이로 연결한다.
역전파 다음에는 무엇을 할까? FullyConnectedNet의 학습 흐름에서 출발해 SGD, Momentum, AdaGrad, RMSProp, Adam과 bias correction을 작은 숫자·수식·과제 코드로 연결한다.
이미지와 feature의 구분부터 순전파·손실·역전파까지. dW, db, dX에서 무엇을 곱하고 어느 경로를 합하는지 작은 예제와 NumPy 코드로 이해한다.
1변수 제약 문제에서 출발해 여유와 승수, KKT 네 조건을 숫자로 익힌다. 3변수 자원 배분을 단계별로 풀고, Strong Duality·Slater의 근거와 Water Filling·SVM 응용을 연결한다.
최적값을 모르더라도 해의 품질을 평가하는 법. 작은 1변수 예제부터 Lagrangian, dual function, weak duality, LP·QP dual까지 단계별로 유도한다.
LP와 QP의 차이를 작은 포물선에서 시작해 Quadratic Form, Eigenvalue, PSD, 제약 최적점, 최소제곱과 두 다면체의 최단거리 문제로 연결한다.
LP의 affine 정식화, 등고선과 Gradient, 꼭짓점 정리의 조건, 최적성 증명, Diet Problem과 Chebyshev Center를 그림과 계산으로 연결한다.
목적함수와 제약조건에서 출발해 Domain·Feasible Set·Infimum·Optimal Point와 Active·Redundant Constraint를 구별한다
Affine Equality의 이유와 Local = Global 증명에서 Gradient의 방향·음수 성분을 거쳐 Optimality Criterion으로 후보점을 검증한다