사카나 AI, 1000층 신경망 학습 가능한 역전파 대안 'PC-ALM' 공개
Sakana AI 연구진이 레이어 단위 지역 학습 방식인 PC-ALM(Augmented Lagrangian Predictive Coding)을 발표했습니다. 각 층 제약에 라그랑주 승수를 붙여 예측 코딩의 지역적 업데이트를 유지하면서도 선형 신경망에서 정확한 역전파 그래디언트를 복원합니다. 추론 예산 T = 2L에서 폭·깊이 8~128 구간 전반에서 역전파와 동등한 성능을 보이며, MNIST에서 1000층 잔차 MLP를 역전파 대비 약 2포인트 이내 오차로 학습할 수 있습니다.
Sakana AI 연구진 제프리 실리(Jeffrey Seely)와 줄리언 굴드(Julian Gould)가 역전파(Backpropagation)의 지역 학습(local-learning) 대안인 증강 라그랑주 예측 코딩(Augmented Lagrangian Predictive Coding, PC-ALM)을 소개했습니다. 각 층 제약에 라그랑주 승수(Lagrange multiplier)를 부착함으로써 PC-ALM은 예측 코딩의 레이어 단위 지역 업데이트를 유지하면서도 선형 신경망에서 정확한 역전파 그래디언트를 복원해냅니다. 추론 예산 T = 2L에서 폭과 깊이 8부터 128까지 전 구간에서 역전파와 동등한 성능을 보이며, 기준 셀에서 그래디언트 코사인 유사도를 역전파 대비 0.604에서 0.909로 끌어올렸고, MNIST에서 1000층 잔차 MLP(residual MLP)를 역전파와 약 2포인트 이내 차이로 학습했습니다. MIT 라이선스의 JAX 코드가 공개되어 있습니다.