論文の概要: Normalizing Flow Ensembles for Rich Aleatoric and Epistemic Uncertainty Modeling

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2302.01312v2
• Date: Mon, 1 May 2023 20:35:12 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-05-03 17:16:35.569859
• Title: Normalizing Flow Ensembles for Rich Aleatoric and Epistemic Uncertainty Modeling
• Title（参考訳）: リッチアレタリックおよびてんかん不確実性モデリングのための正規化フローアンサンブル
• Authors: Lucas Berry and David Meger
• Abstract要約: そこで本研究では,アレータティック不確実性のモデル化における最先端技術である正規化フロー(NF)のアンサンブルを提案する。 アンサンブルは固定されたドロップアウトマスクのセットで作られ、別個のNFモデルを作るよりも安価である。 本研究では,NFsの特異な構造,基底分布を利用して,試料に依存することなくアレータティック不確かさを推定する方法を実証する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 19.407150082045632
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: In this work, we demonstrate how to reliably estimate epistemic uncertainty while maintaining the flexibility needed to capture complicated aleatoric distributions. To this end, we propose an ensemble of Normalizing Flows (NF), which are state-of-the-art in modeling aleatoric uncertainty. The ensembles are created via sets of fixed dropout masks, making them less expensive than creating separate NF models. We demonstrate how to leverage the unique structure of NFs, base distributions, to estimate aleatoric uncertainty without relying on samples, provide a comprehensive set of baselines, and derive unbiased estimates for differential entropy. The methods were applied to a variety of experiments, commonly used to benchmark aleatoric and epistemic uncertainty estimation: 1D sinusoidal data, 2D windy grid-world ($\it{Wet Chicken}$), $\it{Pendulum}$, and $\it{Hopper}$. In these experiments, we setup an active learning framework and evaluate each model's capability at measuring aleatoric and epistemic uncertainty. The results show the advantages of using NF ensembles in capturing complicated aleatoric while maintaining accurate epistemic uncertainty estimates.
• Abstract（参考訳）: そこで本研究では,複雑なアレゲータ分布を捉えるのに必要な柔軟性を維持しつつ,認識的不確実性を確実に推定する方法を示す。 そこで本研究では,アレエータ的不確かさのモデル化における最先端手法である正規化流れ(nf)のアンサンブルを提案する。 アンサンブルは固定されたドロップアウトマスクのセットで作られ、異なるNFモデルを作成するよりも安価である。 本研究では, NFsの特異構造, 基底分布, 平均不確かさをサンプルに頼らずに推定する方法を示し, ベースラインの包括的セットを提供し, 微分エントロピーの偏りのない推定を導出する。 これらの手法は,1次元正弦波データ,2次元風洞グリッドワールド(\it{Wet Chicken}$),$\it{Pendulum}$,$\it{Hopper}$など,様々な実験に応用された。 これらの実験では,能動的学習フレームワークを構築し,各モデルがアレタリックおよびてんかん不確実性を測定する能力を評価する。 以上の結果から,nfアンサンブルを用いて正確な認識の不確実性推定を保ちながら複雑なアレオータリックを捉えることの利点が示された。

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