論文の概要: Variational Inference for Bayesian Neural Networks under Model and Parameter Uncertainty

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2305.00934v1
• Date: Mon, 1 May 2023 16:38:17 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-05-02 12:45:32.352003
• Title: Variational Inference for Bayesian Neural Networks under Model and Parameter Uncertainty
• Title（参考訳）: モデルとパラメータの不確かさを考慮したベイズニューラルネットワークの変分推論
• Authors: Aliaksandr Hubin and Geir Storvik
• Abstract要約: BNNにおける構造学習の枠組みとしてモデル不確実性の概念を適用した。 本稿では,限界包摂確率の再パラメータ化による拡張性のある変分推論手法を提案する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 12.211659310564425
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Bayesian neural networks (BNNs) have recently regained a significant amount of attention in the deep learning community due to the development of scalable approximate Bayesian inference techniques. There are several advantages of using a Bayesian approach: Parameter and prediction uncertainties become easily available, facilitating rigorous statistical analysis. Furthermore, prior knowledge can be incorporated. However, so far, there have been no scalable techniques capable of combining both structural and parameter uncertainty. In this paper, we apply the concept of model uncertainty as a framework for structural learning in BNNs and hence make inference in the joint space of structures/models and parameters. Moreover, we suggest an adaptation of a scalable variational inference approach with reparametrization of marginal inclusion probabilities to incorporate the model space constraints. Experimental results on a range of benchmark datasets show that we obtain comparable accuracy results with the competing models, but based on methods that are much more sparse than ordinary BNNs.
• Abstract（参考訳）: ベイズニューラルネットワーク(BNN)は、スケーラブルな近似ベイズ推論技術の開発により、最近、ディープラーニングコミュニティでかなりの注目を集めている。 ベイズアプローチを使う利点はいくつかある: パラメータと予測の不確かさが容易に利用可能になり、厳密な統計分析が容易になる。 さらに、事前知識を組み込むこともできる。 しかし、これまでのところ、構造的不確実性とパラメータ的不確実性の両方を組み合わせられるスケーラブルな技術は存在していない。 本稿では,BNNにおける構造学習の枠組みとしてモデル不確実性の概念を適用し,構造モデルとパラメータの結合空間における推論を行う。 さらに,モデル空間制約を組み込むための限界包摂確率の再パラメータ化によるスケーラブルな変分推論手法の適応を提案する。 ベンチマークデータセットにおける実験の結果から, 従来のbnnに比べてはるかに少ない手法を用いて, 競合するモデルと同等の精度が得られることがわかった。

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