Machine learning models perform well across domains such as diagnostics, weather forecasting, NLP, and autonomous driving, but their limited uncertainty handling restricts use in safety-critical settings. Traditional neural networks often fail to detect out-of-domain (OOD) data and may output confident yet incorrect predictions. Bayesian neural networks (BNNs) address this by providing probabilistic estimates, but incur high computational cost because predictions require sampling weight distributions and multiple forward passes. The Probabilistic Forward Pass (PFP) offers a highly efficient approximation to Stochastic Variational Inference (SVI) by assuming Gaussian-distributed weights and activations, enabling fully analytic uncertainty propagation and replacing sampling with a single deterministic forward pass. We present an end-to-end pipeline for training, compiling, optimizing, and deploying PFP-based BNNs on embedded ARM CPUs. Using the TVM deep learning compiler, we implement a dedicated library of Gaussian-propagating operators for multilayer perceptrons and convolutional neural networks, combined with manual and automated tuning strategies. Ablation studies show that PFP consistently outperforms SVI in computational efficiency, achieving speedups of up to 4200x for small mini-batches. PFP-BNNs match SVI-BNNs on Dirty-MNIST in accuracy, uncertainty estimation, and OOD detection while greatly reducing compute cost. These results highlight the potential of combining Bayesian approximations with code generation to enable efficient BNN deployment on resource-constrained systems.


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神经网络(Neural Networks)是世界上三个最古老的神经建模学会的档案期刊:国际神经网络学会(INNS)、欧洲神经网络学会(ENNS)和日本神经网络学会(JNNS)。神经网络提供了一个论坛,以发展和培育一个国际社会的学者和实践者感兴趣的所有方面的神经网络和相关方法的计算智能。神经网络欢迎高质量论文的提交,有助于全面的神经网络研究,从行为和大脑建模,学习算法,通过数学和计算分析,系统的工程和技术应用,大量使用神经网络的概念和技术。这一独特而广泛的范围促进了生物和技术研究之间的思想交流,并有助于促进对生物启发的计算智能感兴趣的跨学科社区的发展。因此,神经网络编委会代表的专家领域包括心理学,神经生物学,计算机科学,工程,数学,物理。该杂志发表文章、信件和评论以及给编辑的信件、社论、时事、软件调查和专利信息。文章发表在五个部分之一:认知科学,神经科学,学习系统,数学和计算分析、工程和应用。 官网地址:http://dblp.uni-trier.de/db/journals/nn/
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