The Laplace approximation provides a closed-form model selection objective for neural networks (NN). Online variants, which optimise NN parameters jointly with hyperparameters, like weight decay strength, have seen renewed interest in the Bayesian deep learning community. However, these methods violate Laplace's method's critical assumption that the approximation is performed around a mode of the loss, calling into question their soundness. This work re-derives online Laplace methods, showing them to target a variational bound on a mode-corrected variant of the Laplace evidence which does not make stationarity assumptions. Online Laplace and its mode-corrected counterpart share stationary points where 1. the NN parameters are a maximum a posteriori, satisfying the Laplace method's assumption, and 2. the hyperparameters maximise the Laplace evidence, motivating online methods. We demonstrate that these optima are roughly attained in practise by online algorithms using full-batch gradient descent on UCI regression datasets. The optimised hyperparameters prevent overfitting and outperform validation-based early stopping.


翻译:拉普拉斯近似为神经网络(NN)提供了一种闭式的模型选择目标函数。在线变体方法联合优化神经网络参数与超参数(如权重衰减强度),在贝叶斯深度学习领域重新引起了研究兴趣。然而,这些方法违反了拉普拉斯方法的关键假设——近似必须在损失模态附近进行,这对其理论合理性提出了质疑。本文重新推导了在线拉普拉斯方法,证明其目标是对拉普拉斯证据的模态校正变体进行变分界优化,且无需平稳性假设。在线拉普拉斯方法及其模态校正变体共享稳定点,在这些稳定点处:1. 神经网络参数满足最大后验估计,符合拉普拉斯方法的假设;2. 超参数最大化拉普拉斯证据,从而为在线方法提供了理论依据。我们通过UCI回归数据集上的全批量梯度下降在线算法实验证明,这些最优解在实际中近似可达。优化后的超参数可有效防止过拟合,且性能优于基于验证集的早停策略。

0
下载
关闭预览

相关内容

【ACL2020】多模态信息抽取,365页ppt
专知会员服务
151+阅读 · 2020年7月6日
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
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
可解释的CNN
CreateAMind
18+阅读 · 2017年10月5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
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
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
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
Arxiv
12+阅读 · 2022年11月21日
Arxiv
15+阅读 · 2022年5月14日
Arxiv
14+阅读 · 2021年7月20日
Arxiv
21+阅读 · 2021年2月13日
Hierarchical Graph Capsule Network
Arxiv
20+阅读 · 2020年12月16日
Arxiv
15+阅读 · 2020年2月5日
Arxiv
13+阅读 · 2019年11月14日
Arxiv
14+阅读 · 2018年5月15日
Arxiv
22+阅读 · 2018年2月14日
Arxiv
29+阅读 · 2017年12月6日
VIP会员
最新内容
深入Project Maven:为何人工智能在战场上依然失灵
专知会员服务
3+阅读 · 51分钟前
锻造未来士兵:外骨骼、基因工程与赛博格
专知会员服务
0+阅读 · 今天15:12
《无人机蜂群通信技术研究》50页
专知会员服务
4+阅读 · 今天14:55
战力倍增器:自主武器系统与乌克兰及加沙冲突
人工智能赋能战场情报:提速决策进程
专知会员服务
3+阅读 · 7月17日
《拥抱新兴技术:面向未来军官的教育革新》
专知会员服务
7+阅读 · 7月17日
相关VIP内容
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
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
可解释的CNN
CreateAMind
18+阅读 · 2017年10月5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
相关论文
Arxiv
12+阅读 · 2022年11月21日
Arxiv
15+阅读 · 2022年5月14日
Arxiv
14+阅读 · 2021年7月20日
Arxiv
21+阅读 · 2021年2月13日
Hierarchical Graph Capsule Network
Arxiv
20+阅读 · 2020年12月16日
Arxiv
15+阅读 · 2020年2月5日
Arxiv
13+阅读 · 2019年11月14日
Arxiv
14+阅读 · 2018年5月15日
Arxiv
22+阅读 · 2018年2月14日
Arxiv
29+阅读 · 2017年12月6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
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
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
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员