As data collection and simulation capabilities advance, multi-modal learning, the task of learning from multiple modalities and sources of data, is becoming an increasingly important area of research. Surrogate models that learn from data of multiple auxiliary modalities to support the modeling of a highly expensive quantity of interest have the potential to aid outer loop applications such as optimization, inverse problems, or sensitivity analyses when multi-modal data are available. We develop two multi-modal Bayesian neural network surrogate models and leverage conditionally conjugate distributions in the last layer to estimate model parameters using stochastic variational inference (SVI). We provide a method to perform this conjugate SVI estimation in the presence of partially missing observations. We demonstrate improved prediction accuracy and uncertainty quantification compared to uni-modal surrogate models for both scalar and time series data.


翻译:随着数据采集与模拟能力的提升,多模态学习——即从多种模态与数据来源中学习的任务——正成为日益重要的研究领域。利用多辅助模态数据构建代理模型以支持高成本目标量的建模,有望在多模态数据可用时辅助外环应用,如优化、反问题或敏感性分析。我们开发了两种多模态贝叶斯神经网络代理模型,并利用末层的条件共轭分布通过随机变分推断估计模型参数。针对部分观测缺失的情形,我们提出了一种执行共轭变分推断的方法。与单模态代理模型相比,我们证明了所提方法在标量数据和时间序列数据上的预测精度与不确定性量化均有提升。

0
下载
关闭预览

相关内容

ACM/IEEE第23届模型驱动工程语言和系统国际会议,是模型驱动软件和系统工程的首要会议系列,由ACM-SIGSOFT和IEEE-TCSE支持组织。自1998年以来,模型涵盖了建模的各个方面,从语言和方法到工具和应用程序。模特的参加者来自不同的背景,包括研究人员、学者、工程师和工业专业人士。MODELS 2019是一个论坛,参与者可以围绕建模和模型驱动的软件和系统交流前沿研究成果和创新实践经验。今年的版本将为建模社区提供进一步推进建模基础的机会,并在网络物理系统、嵌入式系统、社会技术系统、云计算、大数据、机器学习、安全、开源等新兴领域提出建模的创新应用以及可持续性。 官网链接:http://www.modelsconference.org/
【NTU博士论文】数据高效的深度多模态学习
专知会员服务
25+阅读 · 2025年1月31日
【Paul Liang】多模态深度学习,Multimodal Deep Learning
专知会员服务
186+阅读 · 2022年4月12日
最新《深度多模态数据分析》综述论文,26页pdf
专知会员服务
302+阅读 · 2020年6月16日
专知会员服务
236+阅读 · 2020年5月6日
数据受限条件下的多模态处理技术综述
专知
22+阅读 · 2022年7月16日
深度多模态表示学习综述论文,22页pdf
专知
33+阅读 · 2020年6月21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
【工大SCIR笔记】多模态信息抽取简述
深度学习自然语言处理
19+阅读 · 2020年4月3日
多模态深度学习综述,18页pdf
专知
51+阅读 · 2020年3月29日
这可能是「多模态机器学习」最通俗易懂的介绍
计算机视觉life
113+阅读 · 2018年12月20日
贝叶斯机器学习前沿进展
机器学习研究会
21+阅读 · 2018年1月21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
6+阅读 · 2017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
6+阅读 · 2015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
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
18+阅读 · 2012年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 3月27日
VIP会员
最新内容
学习数据的几何:形状空间分析数学综述
专知会员服务
5+阅读 · 6月17日
定向能反无人机系统最新发展动态
专知会员服务
7+阅读 · 6月17日
从燃煤战舰到算法战争:水面指挥的永恒要求
专知会员服务
4+阅读 · 6月17日
相关资讯
数据受限条件下的多模态处理技术综述
专知
22+阅读 · 2022年7月16日
深度多模态表示学习综述论文,22页pdf
专知
33+阅读 · 2020年6月21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
【工大SCIR笔记】多模态信息抽取简述
深度学习自然语言处理
19+阅读 · 2020年4月3日
多模态深度学习综述,18页pdf
专知
51+阅读 · 2020年3月29日
这可能是「多模态机器学习」最通俗易懂的介绍
计算机视觉life
113+阅读 · 2018年12月20日
贝叶斯机器学习前沿进展
机器学习研究会
21+阅读 · 2018年1月21日
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
6+阅读 · 2017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
6+阅读 · 2015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
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
18+阅读 · 2012年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员