D6:早期核漂移对后期训练的预测能力

先说结果:原数据上的预测收益没有跨抽样保持

我们在两层小网络中,用第 32 步的核读数预测第 256 步的核读数,再固定预测公式、换一批输入数据检验。这里的核由输出对参数的导数构成,“核漂移”指它随训练发生变化。加入标签方向的早期读数后,原抽样上的平均绝对误差降低约 0.109;但换成随后四个指定抽样后,误差反而分别增加约 0.383、0.153、0.045、0.030。原数据上的收益因此不能直接用于新抽样。预测对象只是固定初始残差方向上的核读数,不是晚期损失或测试集表现。

最新抽样 data_seed260610 的误差差值 Δ=MAE_E−MAE_T 约为 −0.030,符合预先预测的负号,但没有达到点预期 −0.20。四个函数×宽度条件的区间均跨零,不能说每个条件都稳定变差。换抽样同时改变输入、目标和归一化尺度,失败原因还没有单独确定。

已测范围是 3 维、32 个样本的高斯输入,product/mixed_sine 两种目标函数,隐藏层宽度(width)8/32,以及两层 SiLU(平滑激活函数)网络。训练使用全批量 SGD(每步用全部训练样本计算梯度并更新参数),学习率为 0.05,动量和权重衰减均为 0。下文把函数×宽度组合称为 recipe,把一次初始化下的训练称为 cell;seed 是生成数据或初始化参数的随机种子,draw 是一次数据抽样。

固定初始残差 r0(初始输出减标签)并匹配 trace(核矩阵对角元素之和)后,早期核漂移方向在 3/4 recipe 达到持续判据。这里的核漂移方向,是排除整体核尺度变化后,核在固定残差方向上的作用增强或减弱。product×width8、product×width32、mixed_sine×width32 各有 2/3 seed 在第 32 步与第 256 步保留同一非零方向;mixed_sine×width8 为 0/3,是反例。

固定标签 y 的早期核读数只在原输入 draw 的新初始化中降低了预测误差。E 模型只用早期残差读数;W 和 T 分别在 E 的读数上加宽度、标签读数。冻结表示校准后不再拟合系数。data_seed260606 下,T 的 MAE(平均绝对误差)为 0.441188817,相对 E 改善 0.109156256,通过事前 ≤0.70/≥0.08 判据;W 改善 0.052337126。T 的收益没有在随后四个指定输入 draw 保持,逐次结果如下。

仅把 data_seed 换为 260607 后,T 的 MAE 增加 0.824127577,比 E 大 0.383048543,原联合收益预测失败。W 相对 E 改善 0.092122584,原先“改善小于 0.08”的预测也失败。

data_seed260608 推翻了联合“MAE>0.70 且改善<0.08”的失效再现预测。T 的绝对误差回到 0.70 内,但添加标签读数仍增加基线误差。与 260607 相比,T MAE 降低 0.678844326;与 260606 相比增加 0.145283250。

data_seed260609 下,冻结 T 的 MAE 为 0.485002856,相对 E 的 MAE 0.439959438 改善 −0.045043418,支持事前“改善<0”预测。W MAE 为 0.477914375,改善 −0.037954936。T 的负相对收益在三个指定新 draw 出现,幅度分别为 −0.383048543、−0.152998507、−0.045043418。这是指定条件的测量,不估计跨 draw 概率。

data_seed260610 下,冻结 T 的 MAE 为 0.535851321,相对 E 的 MAE 0.506008323 改善 −0.029842999,继续支持预先注册的“改善<0”符号预测。点预期 −0.20 与实测相差 +0.170157001;T 仅 5/12 cell 更好,四个 recipe 的三初始化区间均跨零,因此不称点幅度实现或逐 recipe 稳定收益。

这些测量给出冻结早期公式对输入 draw 敏感的受控反例。trace 匹配排除了读数中的整体核尺度差异;固定 r0 排除了读数中的残差旋转。换 data_seed 同时改变输入、clean 目标(无噪声目标)和样本居中/RMS 尺度(减均值后按均方根缩放),不能将失效独立归因于其中一项。标签读数 Q 的负系数描述关联,不证明目标对齐越高越坏。固定 r0 的方向持续不保证晚期残差 rt(当时输出减标签)的拟合收益或 test(测试集)改善。

用什么早期读数,预测什么晚期量

早期公式预测的是固定 r0 下的晚期核读数,不是移动 rt 的拟合速度。三个经验模型的系数由旧 12 个 development cell(已用于开发的条件)校准后冻结。

K_t = J_t J_tᵀ / n
a_t = trace(K_t) / trace(K_0)
R(v,K) = (vᵀKv) / (vᵀv)
r0 = f0 − y
rho_t = R(r0,K_t) / R(r0,a_t K_0)
s_t = sign(log(rho_t))  当 |log(rho_t)| > log(1.05)
    = 0                 其余

E = log(rho_32)
Q = log((yᵀK_32 y) / (a_32 yᵀK_0 y))
L = log(rho_256)
Lhat_E = 1.428713415 + 0.436889464 E
Lhat_W = 0.986409212 + 2.032984577 E + 0.587644437 I(w=8)
Lhat_T = 1.982238919 + 3.109145083 E − 3.152502126 Q
MAE_M = (1/4) sum_recipe (1/3) sum_seed |Lhat_M − L|
Delta_T = MAE_E − MAE_T

原抽样与新抽样分别表现怎样

方向持续判据在 3/4 recipe 通过。每个 recipe 要有至少 2/3 seed 在第 32 步和第 256 步同向,且均超过 5% deadband。mixed_sine×width8 为 0/3,不能称四 recipe 都持续。

冻结 T 的绝对误差和相对收益判据只在 data_seed260606 同时通过。实测边界为 d3/n32 Gaussian、product/mixed_sine×width8/32、两隐藏层 SiLU、full-batch SGD η=0.05/mom0/nodecay、step32→256。各 draw 的结果如下。

data_seed E MAE W MAE T MAE T 相对 E 改善 T 逐 cell 绝对误差范围 T 误差更小的 cell
260606 0.550345073 0.498007947 0.441188817 0.109156256 0.034352882–1.229845961 7/12
260607 0.882267851 0.790145266 1.265316394 −0.383048543 0.187467119–2.263445083 2/12
260608 0.433473560 0.524427395 0.586472067 −0.152998507 0.152497957–1.332692609 4/12
260609 0.439959438 0.477914375 0.485002856 −0.045043418 0.079158190–0.907918090 5/12
260610 0.506008323 0.842219210 0.535851321 −0.029842999 0.030577240–0.999907087 5/12

原收益判据要求 T MAE≤0.70 且相对 E 改善≥0.08。260606 两项通过;260607 两项失败;260608 仅绝对误差项通过,相对收益仍失败。失效再现预测的判据则是 MAE>0.70 且改善<0.08,两种联合判据不混用。

260609 的 12/12 cell 完整,唯一注册判据 Δ=MAE_E−MAE_T<0 成立。点预期 −0.25 与实测相差 +0.204956582;符号支持不等于点预期幅度实现,也不另判旧 0.70/0.08 联合再现。四 recipe 中两个平均改善、两个变差,四个初始化 95% t 区间均跨零。t 区间是按三个初始化计算的均值区间,只描述指定条件的波动。

260610 的 12/12 cell 完整,唯一注册判据 Δ<0 成立。点预期 −0.20 与实测相差 +0.170157001;四 recipe 中两个平均改善、两个变差,三初始化 95% t 区间分别为 [−1.530861524,1.475262549]、[−.475478929,.313948362]、[−.759560449,1.170744637]、[−.866375070,.433576436],全部跨零。

全部测量属于 development(已用于开发的条件),仅限表中原抽样及四个新抽样、所列函数、宽度和 seed。新 draw 验证不等于 sealed OOD(未用于开发、事先封存的分布外条件验证)。不外推新函数、其他优化器、LN(层归一化)、深度、rt 拟合或泛化。固定 r0 的方向持续也不保证晚期 rt 拟合或 test 改善。

实验怎么做

输入和标签合同在各批中保持相同,仅按计划更换 seed。输入为 d=3、n=32 的 Gaussian draw;product=tanh(x0*x1),mixed_sine=sin(1.7*x0)+0.4*sin(x1*x2)。x0/x1/x2 是输入的三个坐标。两函数使用相同输入。标签仅在 train(训练集)减样本均值并除 ddof=0 标准差(方差分母用样本数),无噪声、无 test。方向测量用 data_seed260606、init611/629/647;冻结幅度验证用同 draw、init701/719/737。新 draw 为 data_seed260607/260608/260609/260610,初始化 seed 不变。

网络有两个隐藏层。架构为 Linear(3,w,bias)→SiLU→Linear(w,w,bias)→SiLU→Linear(w,1,bias),w=8/32。Linear 是含偏置的线性层,SiLU 是层间激活函数。PyTorch float32 默认 Linear 初始化后转 float64。训练用 full-batch halfMSE(均方误差的一半)、SGD η=0.05/momentum0/weight_decay0,共 256 步,checkpoint0/32/256(保存参数的步数)。新旧 cell 初始参数逐位相同;width 之间不是参数匹配的因果干预。旧合同 depth=1 是 legacy 元数据,实际架构有两个 hidden 层。

校准使用旧 12 cell,按初始化 seed 整组留出。E/W/T MAE 为 0.732049731/0.721367713/0.632144327;三个设计满列 rank(设计矩阵的各列线性独立),但跨组系数不稳。冻结后,原 draw 的 E/W/T MAE 为 0.550345073/0.498007947/0.441188817,W/T 相对 E 改善 0.052337126/0.109156256,两项预测通过。固定 y 的早期核读数在原 draw 的新初始化中补充了固定 r0 的预测信息;这一收益没有在另一输入 draw 保持。

比较以 recipe 为条件,cell 内配对。四个 function×width recipe 各有三个初始化 seed;MAE 对四 recipe 等权,对 recipe 内三 seed 等权。三公式在同 cell 配对,报告绝对误差差值均值及 95% t 区间。不把 12 cell 当 12 个独立 recipe,不算 iid p 值(假设 cell 独立同分布的检验概率)。step32 保存 E/Q/三预测后才继续训练;12/12 cell 全部核验后判断联合 0.70/0.08 门槛。所有负早期读数和失败 cell 保留,系数与门槛不重拟合。

配对 late−early log(rho)(晚期减早期读数)的均值及 seed 95% t 区间如下。

recipe late−early 均值 seed 95% t 区间
product×8 1.4761 [−0.6805, 3.6328]
product×32 1.0427 [0.8007, 1.2848]
mixed_sine×8 1.7725 [−0.6112, 4.1562]
mixed_sine×32 1.2140 [0.6408, 1.7872]

各 recipe 的冻结模型误差与配对改善列于下表。区间均按三个初始化计算。

data_seed260606:

recipe E MAE W MAE T MAE T 相对 E 改善 [seed 95% t 区间]
product×width8 0.689108873 0.541057069 0.677781454 0.011327420 [-1.306143395, 1.328798235]
product×width32 0.353222750 0.333551589 0.202855763 0.150366987 [-0.532222901, 0.832956874]
mixed_sine×width8 0.903600011 0.805660105 0.614199435 0.289400576 [-0.112959917, 0.691761069]
mixed_sine×width32 0.255448658 0.311763026 0.269918617 -0.014469959 [-0.410333884, 0.381393965]

data_seed260607:

recipe E MAE W MAE T MAE T 相对 E 改善 [seed 95% t 区间]
product×width8 0.896237229 0.746317453 1.119423672 -0.223186443 [-1.870694819, 1.424321933]
product×width32 0.273858499 0.368165311 0.364690936 -0.090832437 [-1.440104703, 1.258439828]
mixed_sine×width8 1.227636082 1.355985181 1.907532437 -0.679896355 [-1.463134625, 0.103341914]
mixed_sine×width32 1.131339593 0.690113120 1.669618530 -0.538278936 [-0.951519879, -0.125037993]

data_seed260608:

recipe E MAE W MAE T MAE T 相对 E 改善 [seed 95% t 区间]
product×width8 0.900820617 0.981808086 0.906613866 -0.005793248 [-0.485006348, 0.473419851]
product×width32 0.208168069 0.357236000 0.291868498 -0.083700428 [-0.632785028, 0.465384172]
mixed_sine×width8 0.384832322 0.467043462 0.699104615 -0.314272293 [-1.367503087, 0.738958501]
mixed_sine×width32 0.240073233 0.291622034 0.448301292 -0.208228058 [-0.820915505, 0.404459389]

data_seed260609:

recipe E MAE W MAE T MAE T相对E改善 [三初始化95% t区间]
product×width8 .377713590 .419613387 .373101226 .004612365 [−.831187598, .840412327]
product×width32 .382049020 .195931963 .595459884 −.213410864 [−.903691388, .476869659]
mixed_sine×width8 .368957735 .432849148 .171729424 .197228311 [−.294856875, .689313497]
mixed_sine×width32 .631117409 .863263002 .799720891 −.168603482 [−.534469269, .197262305]

既有 v1 核交换结果与这里的预测向量和条件不同。在四个封存函数×宽度单元,同 trace、同晚期残差的核交换给出 0.114–0.132 额外拟合收益和 1.82–4.73 目标残差 Rayleigh 比值。它不能替代固定 r0 的早期幅度检验。固定核递推属于已知优化理论。

失败与反例

方向持续不是四 recipe 的共同规律。mixed_sine×width8 的 0/3 方向反例保留。

原 draw 的平均收益不保证逐 seed 改善。T 仅在 7/12 seed 降低误差,四 recipe 改善区间均跨零;mixed_sine×width32 平均误差上升 0.014469959。product×width8×seed701 的预测为 1.435308868,实测为 2.665154829,绝对误差为 1.229845961。

260607 推翻了两项收益预测。T MAE≤0.70 且改善≥0.08 的联合预测两项均失败;W 改善<0.08 的预测失败。T 仅 2/12 cell 更好,四 recipe 的 T 平均改善均为负。mixed_sine×width32 的区间 [−0.951519879, −0.125037993] 完全低于零,其余三个跨零。mixed_sine×width8×seed737 的 T 预测为 2.276896410,实测为 0.013451327,绝对误差 2.263445083 是本批最大值。W 在 mixed_sine×width8 的改善区间 [−0.152803281, −0.103894919] 低于零,在 width32 为 [0.406196940, 0.476256006]。

260607 相对 260606 的同 seed 配对 T 绝对误差变化如下。每项给出均值及 95% t 区间,只描述三个初始化的条件波动,不作新数据 draw 的概率推断。

260608 的联合失效再现预测在 MAE 项失败,改善项成立。T 仅 4/12 cell 更好,四 recipe 平均改善均负、四区间均跨零;不能称逐 seed 失效,也不能称相对 E 的预测收益恢复。product×width8×seed701 预测为 1.619191152,实测为 2.951883761,误差 1.332692609 为本批最大值。W 在 mixed_sine×width8 的改善区间 [−0.149328203, −0.015094079] 低于零,其余三个跨零。

260608 相对 260607 的 T 误差变化如下,区间按同 seed 的三初始化计算。两个 mixed_sine 区间低于零,两个 product 区间跨零;相对 260606 的四区间均跨零。这仍是三个指定 draw 的条件比较,不估计跨 draw 失效概率。

260609 是“全 recipe 均失败”的反例:两个 recipe 均值改善。T 最大误差 0.907918090 来自 mixed_sine×width32×seed737,预测为 1.950490378,实测为 1.042572288;最小误差为 0.079158190。负平均收益仍不证明逐 seed 失效、Q 因果机制、移动 rt 拟合速度或 test 损害。

260610 的符号预测支持但点预期幅度未实现;T 仅 5/12 cell 更好,四 recipe 区间均跨零。T 绝对误差最大为 0.999907087;本轮不追加旧 0.70/0.08 联合判据。

260609 相对 260608 的 T MAE 降低 0.101469211。product×width32 误差增加 0.303591386,95% t 区间 [0.125638581, 0.481544191] 高于零,其余三个跨零。相对 260606,T MAE 增加 0.043814039。mixed_sine×width32 误差增加 0.529802274,区间 [0.182393616, 0.877210933] 高于零,其余三个跨零。这些是三个初始化的条件比较;data 同时改变输入、clean 目标和归一化,不能独立归因。

260610 相对 260609 的 T MAE 增加 0.050848465;product×width32 的 T 误差变化均值为 +0.347354694,区间 [−0.135000674,0.829710062],其余三个 recipe 区间均跨零。相对 260606,T MAE 增加 0.094662504;这些只是指定 draw 的配对描述。

旧 NumPy matmul(矩阵乘法)overflow/invalid(溢出/无效运算)警告的根因未定。旧保存数组和复算通过,原 probe(核交换诊断)不登记额外科学 claim。新 einsum 核计算无同类警告。最初 Git 写权限阻断时未训练、0/12 cell、P1 未评估;它属于流程失败,不是科学反例。

还有什么没解释清楚

下一候选问题是:在不改变四 recipe、三初始化、三冻结公式与训练合同的前提下,预先指定 data_seed260611 是否仍给出 Δ<0。应先注册新点预期、来源 hash 与 pinned 源码,再训练;不作跨 draw 概率外推。

后续研究须先用唯一提交冻结新合同与 pinned 源码(按 hash 固定的源码),再训练。不得生成新 draw 后补预测,不改四个已测 draw 的旧判定。全局扫描继续拒绝孤立、额外或缺失结果。不作输入/目标/归一化独立归因或跨 draw 概率推断。

数据与复核记录

以下执行与恢复记录来自既有保存证据。hash 是内容摘要,mtime 是文件修改时间;checkpoint 是保存参数的训练步。

旧方向与原幅度批均完成 12/12 cell,累计训练分别为 1.816648/1.752172 秒。原幅度的旧 26 份输入证据 hash 未变。

260607 完成 12/12 cell,累计训练 1.352800 秒;预注册提交至少早于首 cell 12.340233 秒。全部 36 checkpoint 由保存参数重建,初始化差为 0、输出最大差为 8.881784197e−16、Jacobian 最大差为 1.110223025e−15。旧 79 文件与新 36 成功文件的 hash/mtime 在恢复检查中保持不变,源码与数据合同核验通过。训练前拒绝孤立 early/NPZ/failure/tmp(早期读数、数组、失败记录或临时文件),审计后才允许另行恢复。

260608 完成 12/12 cell,累计 cell 时间 1.250168 秒;预注册至少早于首 cell 13.592260 秒。36 checkpoint 参数/J 重建通过,初始化差为 0,输出/J 最大差为 8.881784197e−16/1.110223025e−15。恢复跳过 12 成功 cell,36 结果文件 hash/mtime 不变,136 份历史输入 hash 保持不变。训练前全局扫描全部 cell,成功 cell 出现额外 failure/tmp 或缺失文件亦拒绝;旧孤立文件的审计要求保留。

260609 仅改变 data_seed,其余训练合同与冻结三公式不变。预注册与五份 pinned 源码同提交,早于首 cell 21.032902 秒;12 cell 计算累计 1.233600 秒。36 checkpoint 独立参数/J 重建通过,初始化差为 0、输出/J 最大差均为 8.881784197e−16。每次 runner(执行脚本)先审计旧 48 cell 与本批全 cell,显式绑定唯一完整引入 commit,拒绝孤立、未知、额外或缺失结果。恢复为 0 新 cell/跳过 12 cell;200 旧 input hash、151 旧文件及 36 本批成功文件 hash/mtime 不变。

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