Neuro-Symbolic (NeSy) predictors that conform to symbolic knowledge - encoding, e.g., safety constraints - can be affected by Reasoning Shortcuts (RSs): They learn concepts consistent with the symbolic knowledge by exploiting unintended semantics. RSs compromise reliability and generalization and, as we show in this paper, they are linked to NeSy models being overconfident about the predicted concepts. Unfortunately, the only trustworthy mitigation strategy requires collecting costly dense supervision over the concepts. Rather than attempting to avoid RSs altogether, we propose to ensure NeSy models are aware of the semantic ambiguity of the concepts they learn, thus enabling their users to identify and distrust low-quality concepts. Starting from three simple desiderata, we derive bears (BE Aware of Reasoning Shortcuts), an ensembling technique that calibrates the model's concept-level confidence without compromising prediction accuracy, thus encouraging NeSy architectures to be uncertain about concepts affected by RSs. We show empirically that bears improves RS-awareness of several state-of-the-art NeSy models, and also facilitates acquiring informative dense annotations for mitigation purposes.


翻译:神经符号(NeSy)预测器遵循符号知识(例如编码安全约束)时,可能受到推理捷径(RSs)的影响:它们通过利用非预期语义学习与符号知识一致的概念。推理捷径会损害可靠性和泛化能力,且正如本文所示,它们与NeSy模型对预测概念过度自信有关。遗憾的是,唯一可信的缓解策略需要收集昂贵的密集概念监督。我们不试图完全避免推理捷径,而是提出确保NeSy模型意识到所学习概念的语义模糊性,从而使用户能够识别并怀疑低质量概念。基于三个简单目标,我们推导出BEARS(BE Aware of Reasoning Shortcuts),一种集成技术,在不影响预测准确性的情况下校准模型的概念级置信度,从而鼓励NeSy架构对受推理捷径影响的概念保持不确定性。实验表明,BEARS提升了多个最先进NeSy模型的推理捷径意识,并有助于为缓解目的获取信息丰富的密集标注。

0
下载
关闭预览

相关内容

RSS(简易信息聚合,也叫聚合内容)是一种描述和同步网站内容的格式。RSS可以是以下三个解释的其中一个: Really Simple Syndication;RDF (Resource Description Framework) Site Summary; Rich Site Summary。但其实这三个解释都是指同一种Syndication的技术。
FlowQA: Grasping Flow in History for Conversational Machine Comprehension
专知会员服务
35+阅读 · 2019年10月18日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
61+阅读 · 2019年10月17日
《DeepGCNs: Making GCNs Go as Deep as CNNs》
专知会员服务
32+阅读 · 2019年10月17日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
164+阅读 · 2019年10月12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
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2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
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
From Softmax to Sparsemax-ICML16(1)
KingsGarden
74+阅读 · 2016年11月26日
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+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 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
47+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+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
2+阅读 · 2014年12月31日
Arxiv
21+阅读 · 2023年7月12日
Generalized Out-of-Distribution Detection: A Survey
Arxiv
15+阅读 · 2021年10月21日
VIP会员
最新内容
边缘计算的军事应用
专知会员服务
6+阅读 · 8月9日
一种考虑资源机动性的武器目标分配混合算法
专知会员服务
8+阅读 · 8月8日
《多域冲突比较支持模型》60页
专知会员服务
13+阅读 · 8月7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
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2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
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
From Softmax to Sparsemax-ICML16(1)
KingsGarden
74+阅读 · 2016年11月26日
相关基金
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+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 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
47+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+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
2+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员