論文の概要: Meta-Calibration Regularized Neural Networks

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2303.15057v2
• Date: Thu, 29 Jun 2023 12:11:34 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-06-30 19:18:14.435979
• Title: Meta-Calibration Regularized Neural Networks
• Title（参考訳）: メタキャリブレーション規則化ニューラルネットワーク
• Authors: Cheng Wang and Jacek Golebiowski
• Abstract要約: 近年,メタ校正(Meta-Calibration, MC)により, メタラーニングによる校正モデル学習の有効性が示された。 我々は,(1) ガンマネットワーク(ガンマネット),(2) ガンマネットのスムーズな最適化を目的としたスムーズなキャリブレーション誤差(SECE)の2つの主要コンポーネントでMCを拡張した。 実験の結果, (a) 連続空間におけるサンプルワイドガンマの学習が効果的に校正できること, (b) SECE がスムーズにガンマネットを最適化すること, (c) ビンニングスキームに対するロバスト性を向上すること, (c) が示された。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 11.15836796438471
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Miscalibration-the mismatch between predicted probability and the true correctness likelihood-has been frequently identified in modern deep neural networks. Recent work in the field aims to address this problem by training calibrated models directly by optimizing a proxy of the calibration error alongside the conventional objective. Recently, Meta-Calibration (MC) showed the effectiveness of using meta-learning for learning better calibrated models. In this work, we extend MC with two main components: (1) gamma network (gamma-net), a meta network to learn a sample-wise gamma at a continuous space for focal loss for optimizing backbone network; (2) smooth expected calibration error (SECE), a Gaussian-kernel based unbiased and differentiable ECE which aims to smoothly optimizing gamma-net. The proposed method regularizes neural network towards better calibration meanwhile retain predictive performance. Our experiments show that (a) learning sample-wise gamma at continuous space can effectively perform calibration; (b) SECE smoothly optimise gamma-net towards better robustness to binning schemes; (c) the combination of gamma-net and SECE achieve the best calibration performance across various calibration metrics and retain very competitive predictive performance as compared to multiple recently proposed methods on three datasets.
• Abstract（参考訳）: 予測確率と真正性確率のミスマッチは、現代のディープニューラルネットワークでよく確認されている。 最近の研究は、従来の目的と並んでキャリブレーション誤差のプロキシを最適化することで、キャリブレーションモデルを直接訓練することでこの問題に対処することを目的としている。 近年,メタ校正(Meta-Calibration, MC)により, メタラーニングによる校正モデル学習の有効性が示された。 本研究では,(1)ガンマネットワーク(gamma-net),(2)ガンマネットワークの最適化のための焦点損失のための連続空間におけるサンプル回りガンマを学習するメタネットワーク,(2)ガンマネットを円滑に最適化することを目的とした,ガウス型カーネル型不偏微分型eceであるsmoous expected calibration error(sece)という2つの主成分をmcに拡張する。 提案手法は,予測性能を維持しつつ,より優れたキャリブレーションに向けてニューラルネットワークを定式化する。 私たちの実験は (a)連続空間におけるサンプルワイドガンマの学習は、効果的に校正を行うことができる。 b) SECE は ガンマネットをスムーズに最適化し, 双極子スキームの堅牢性を向上させる。 (c)ガンマネットとSECEの組み合わせは,様々なキャリブレーション指標で最高のキャリブレーション性能を達成し,最近提案された3つのデータセットに対する複数の手法と比較して,非常に競争力のある予測性能を維持する。

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