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MT020

Capa

También: capa oculta, capa densa, profundidad

En inglés: Layer

Conjunto de unidades que transforma, en un solo paso, el vector que recibe en otro vector; las redes se construyen apilando capas.

Una capa toma un vector (o un tensor) y devuelve otro. La más simple es la densa o totalmente conectada: cada salida es una unidad conectada a todas las entradas, y el cálculo entero es activación(W·x + b), donde W es una matriz de pesos. Otras capas imponen estructura: convolucionales, recurrentes, de atención. Chollet (2021) las llama los ladrillos de LEGO del aprendizaje profundo (2021, sec. 3.6.1) y describe una red como una serie de filtros que van destilando la información útil para la tarea (2021, sec. 1.1.4).

Se distinguen la capa de entrada, la de salida y las ocultas, llamadas así porque no tienen conexión directa con el entorno (Witten et al., 2017, p. 263); M. Mitchell (2019) sugiere que un nombre mejor habría sido «interiores» (2019, ch. 2).

Contar capas no es trivial, y conviene saberlo antes de leer la «altura» de una ficha (ver estadísticas base). Algunos cuentan todas las capas con pesos; M. Mitchell (2019) define la profundidad como el número de capas ocultas (2019, ch. 2). En los transformers se cuentan bloques: cada «capa» de GPT-3 es un bloque transformer con atención, una red bloque feedforward y normalizaciones, y GPT-3 tiene 96 (Brown et al., 2020, sec. 2.1). Las fichas suelen tomar la cifra que da el artículo original.

La profundidad importa porque las capas componen: lo que calcula una puede reutilizarlo la siguiente, y por eso una red profunda puede ser órdenes de magnitud más eficiente que una poco profunda para computar lo mismo (Buckner, 2024, p. 51). La jerarquía invita a hablar de niveles de abstracción (bordes, formas, objetos), pero qué representa cada nivel hay que verificarlo caso por caso, por ejemplo con técnicas de sondeo.

Fuentes

  • Brown, T. B., Mann, B., Ryder, N., Subbiah, M., Kaplan, J., Dhariwal, P., Neelakantan, A., Shyam, P., Sastry, G., Askell, A., Agarwal, S., Herbert-Voss, A., Krueger, G., Henighan, T., Child, R., Ramesh, A., Ziegler, D. M., Wu, J., Winter, C., . . . Amodei, D. (2020). Language models are few-shot learners. In Advances in Neural Information Processing Systems (Vol. 33, pp. 1877–1901). Curran Associates. https://proceedings.neurips.cc/paper_files/paper/2020/hash/1457c0d6bfcb4967418bfb8ac142f64a-Abstract.html §
  • Buckner, C. J. (2024). From deep learning to rational machines: What the history of philosophy can teach us about the future of artificial intelligence. Oxford University Press. https://doi.org/10.1093/oso/9780197653302.001.0001 §
  • Chollet, F. (2021). Deep learning with Python (2nd ed.). Manning Publications. §
  • Mitchell, M. (2019). Artificial intelligence: A guide for thinking humans. Pelican Books. §
  • Witten, I. H., Frank, E., Hall, M. A., & Pal, C. J. (2017). Data mining: Practical machine learning tools and techniques (4th ed.). Morgan Kaufmann. https://doi.org/10.1016/C2015-0-02071-8 §