Recently, combinations of generative and Bayesian machine learning have been introduced in particle physics for both fast detector simulation and inference tasks. These neural networks aim to quantify the uncertainty on the generated distribution originating from limited training statistics. The interpretation of a distribution-wide uncertainty however remains ill-defined. We show a clear scheme for quantifying the calibration of Bayesian generative machine learning models. For a Continuous Normalizing Flow applied to a low-dimensional toy example, we evaluate the calibration of Bayesian uncertainties from either a mean-field Gaussian weight posterior, or Monte Carlo sampling network weights, to gauge their behaviour on unsteady distribution edges. Well calibrated uncertainties can then be used to roughly estimate the number of uncorrelated truth samples that are equivalent to the generated sample and clearly indicate data amplification for smooth features of the distribution.


翻译:近年来,生成式与贝叶斯机器学习相结合的方法已被引入粒子物理学领域,用于快速探测器模拟和推断任务。这些神经网络旨在量化因有限训练统计量而导致的生成分布不确定性。然而,分布范围不确定性的解释仍缺乏明确定义。我们提出了一种清晰的方案,用于量化贝叶斯生成式机器学习模型的校准性能。通过将连续归一化流应用于低维玩具示例,我们评估了基于均值场高斯权重后验或蒙特卡洛采样网络权重的贝叶斯不确定性校准效果,以考察其在非稳态分布边缘的行为特性。良好校准的不确定性可用于粗略估计与生成样本等效的独立真实样本数量,并清晰表明分布平滑特征的数据放大效应。

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机器学习(Machine Learning)是一个研究计算学习方法的国际论坛。该杂志发表文章,报告广泛的学习方法应用于各种学习问题的实质性结果。该杂志的特色论文描述研究的问题和方法,应用研究和研究方法的问题。有关学习问题或方法的论文通过实证研究、理论分析或与心理现象的比较提供了坚实的支持。应用论文展示了如何应用学习方法来解决重要的应用问题。研究方法论文改进了机器学习的研究方法。所有的论文都以其他研究人员可以验证或复制的方式描述了支持证据。论文还详细说明了学习的组成部分,并讨论了关于知识表示和性能任务的假设。 官网地址:http://dblp.uni-trier.de/db/journals/ml/
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