We investigate the problem of weight uncertainty originally proposed by [Blundell et al. (2015). Weight uncertainty in neural networks. In International conference on machine learning, 1613-1622, PMLR.] in the context of neural networks designed for regression tasks, and we extend their framework by incorporating variance uncertainty into the model. Our analysis demonstrates that explicitly modeling uncertainty in the variance parameter can significantly enhance the predictive performance of Bayesian neural networks. By considering a full posterior distribution over the variance, the model achieves improved generalization compared to approaches that treat variance as fixed or deterministic. We evaluate the generalization capability of our proposed approach through a function approximation example and further validate it on the riboflavin genetic dataset. Our exploration encompasses both fully connected dense networks and dropout neural networks, employing Gaussian and spike-and-slab priors respectively for the network weights, providing a comprehensive assessment of how variance uncertainty affects model performance across different architectural choices.


翻译:本研究探讨了[Blundell等人(2015)在《国际机器学习会议》中提出的"神经网络中的权重不确定性"问题,并将其框架扩展到回归任务专用的神经网络中,通过将方差不确定性纳入模型进行拓展。我们的分析表明,显式建模方差参数的不确定性能够显著提升贝叶斯神经网络的预测性能。通过考虑方差参数的完整后验分布,相较于将方差视为固定或确定性的方法,该模型实现了更好的泛化能力。我们通过函数逼近示例评估了所提方法的泛化性能,并在核黄素基因数据集上进行了进一步验证。本研究涵盖了全连接密集网络和dropout神经网络两种架构,分别对网络权重采用高斯先验和尖峰-平板先验,系统评估了方差不确定性在不同架构选择中对模型性能的影响。

0
下载
关闭预览

相关内容

《图神经网络不确定性》最新综述
专知会员服务
28+阅读 · 2024年3月13日
专知会员服务
92+阅读 · 2021年7月9日
【ETH博士论文】贝叶斯深度学习,241页pdf
专知
10+阅读 · 2022年1月16日
【新书册】贝叶斯神经网络,41页pdf
专知
29+阅读 · 2020年6月3日
「PPT」深度学习中的不确定性估计
专知
27+阅读 · 2019年7月20日
你的算法可靠吗? 神经网络不确定性度量
专知
40+阅读 · 2019年4月27日
国家自然科学基金
16+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2016年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
11+阅读 · 2012年12月31日
VIP会员
相关基金
国家自然科学基金
16+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2016年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
11+阅读 · 2012年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员