The principle of maximum entropy, as introduced by Jaynes in information theory, has contributed to advancements in various domains such as Statistical Mechanics, Machine Learning, and Ecology. Its resultant solutions have served as a catalyst, facilitating researchers in mapping their empirical observations to the acquisition of unbiased models, whilst deepening the understanding of complex systems and phenomena. However, when we consider situations in which the model elements are not directly observable, such as when noise or ocular occlusion is present, possibilities arise for which standard maximum entropy approaches may fail, as they are unable to match feature constraints. Here we show the Principle of Uncertain Maximum Entropy as a method that both encodes all available information in spite of arbitrarily noisy observations while surpassing the accuracy of some ad-hoc methods. Additionally, we utilize the output of a black-box machine learning model as input into an uncertain maximum entropy model, resulting in a novel approach for scenarios where the observation function is unavailable. Previous remedies either relaxed feature constraints when accounting for observation error, given well-characterized errors such as zero-mean Gaussian, or chose to simply select the most likely model element given an observation. We anticipate our principle finding broad applications in diverse fields due to generalizing the traditional maximum entropy method with the ability to utilize uncertain observations.


翻译:最大熵原理由杰恩斯在信息论中提出,已推动统计力学、机器学习及生态学等多个领域的发展。其解作为催化剂,帮助研究者将经验观测映射为无偏模型,同时深化对复杂系统与现象的理解。然而,当模型元素无法直接观测(例如存在噪声或视觉遮挡)时,标准最大熵方法可能因无法匹配特征约束而失效。本文提出不确定最大熵原理,该方法能够在任意噪声观测下编码所有可用信息,同时超越若干特设方法的准确性。此外,我们将黑箱机器学习模型的输出作为不确定最大熵模型的输入,为观测函数不可用场景提供了新方法。以往针对观测误差(如零均值高斯噪声)的补救措施或放宽特征约束,或直接选择给定观测下最可能的模型元素。我们预计该原理因传统最大熵方法的泛化及利用不确定观测的能力,将在不同领域获得广泛应用。

0
下载
关闭预览

相关内容

迄今为止,产品设计师最友好的交互动画软件。

【2023新书】使用Python进行统计和数据可视化,554页pdf
专知会员服务
130+阅读 · 2023年1月29日
不可错过!《机器学习100讲》课程,UBC Mark Schmidt讲授
专知会员服务
76+阅读 · 2022年6月28日
专知会员服务
124+阅读 · 2020年9月8日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
182+阅读 · 2019年10月11日
机器学习入门的经验与建议
专知会员服务
94+阅读 · 2019年10月10日
【哈佛大学商学院课程Fall 2019】机器学习可解释性
专知会员服务
105+阅读 · 2019年10月9日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
41+阅读 · 2019年10月9日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
逆强化学习-学习人先验的动机
CreateAMind
16+阅读 · 2019年1月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
【推荐】用Tensorflow理解LSTM
机器学习研究会
36+阅读 · 2017年9月11日
【推荐】GAN架构入门综述(资源汇总)
机器学习研究会
10+阅读 · 2017年9月3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
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2008年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2008年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2008年12月31日
Arxiv
13+阅读 · 2022年10月20日
Arxiv
10+阅读 · 2021年2月26日
VIP会员
最新内容
无人机自主控制与人工智能:系统性综述
专知会员服务
2+阅读 · 58分钟前
巡飞弹与反无人机系统——现代战场的两大支柱
专知会员服务
1+阅读 · 今天6:54
《打造“黄金舰队”》57页报告
专知会员服务
1+阅读 · 今天6:52
《北约数字教官网络发展路径》128页报告
专知会员服务
1+阅读 · 今天6:33
ECCV 2026 | MIMFlow:MIM与归一化流统一图像生成
专知会员服务
6+阅读 · 6月25日
网状网络及其在军事领域的运用
专知会员服务
7+阅读 · 6月25日
无美国参与的欧洲战争方式(万字长文)
专知会员服务
8+阅读 · 6月25日
《国防领域敏感性分析白皮书》
专知会员服务
9+阅读 · 6月25日
综述 | 从问答到任务完成:Agent系统与Harness设计
Agentic RL:框架、实践与长程智能体训练
专知会员服务
10+阅读 · 6月24日
相关VIP内容
【2023新书】使用Python进行统计和数据可视化,554页pdf
专知会员服务
130+阅读 · 2023年1月29日
不可错过!《机器学习100讲》课程,UBC Mark Schmidt讲授
专知会员服务
76+阅读 · 2022年6月28日
专知会员服务
124+阅读 · 2020年9月8日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
182+阅读 · 2019年10月11日
机器学习入门的经验与建议
专知会员服务
94+阅读 · 2019年10月10日
【哈佛大学商学院课程Fall 2019】机器学习可解释性
专知会员服务
105+阅读 · 2019年10月9日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
41+阅读 · 2019年10月9日
相关资讯
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
逆强化学习-学习人先验的动机
CreateAMind
16+阅读 · 2019年1月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
【推荐】用Tensorflow理解LSTM
机器学习研究会
36+阅读 · 2017年9月11日
【推荐】GAN架构入门综述(资源汇总)
机器学习研究会
10+阅读 · 2017年9月3日
相关基金
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
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2008年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2008年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2008年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员