論文の概要: Uncertainty-Aware Deep Neural Representations for Visual Analysis of Vector Field Data
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2407.16119v1
- Date: Tue, 23 Jul 2024 01:59:58 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-07-24 18:55:32.874878
- Title: Uncertainty-Aware Deep Neural Representations for Visual Analysis of Vector Field Data
- Title（参考訳）: ベクトル場データの視覚解析のための不確実性を考慮した深部神経表現
- Authors: Atul Kumar, Siddharth Garg, Soumya Dutta,
- Abstract要約: 定常ベクトル場を効果的にモデル化するために,不確実性を考慮した暗黙的ニューラル表現を開発する。
いくつかのベクトルデータセットを用いて詳細な探索を行ったところ、不確実性を考慮したモデルがベクトル場の特徴の情報可視化結果を生成することが示唆された。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 12.557846998225104
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: The widespread use of Deep Neural Networks (DNNs) has recently resulted in their application to challenging scientific visualization tasks. While advanced DNNs demonstrate impressive generalization abilities, understanding factors like prediction quality, confidence, robustness, and uncertainty is crucial. These insights aid application scientists in making informed decisions. However, DNNs lack inherent mechanisms to measure prediction uncertainty, prompting the creation of distinct frameworks for constructing robust uncertainty-aware models tailored to various visualization tasks. In this work, we develop uncertainty-aware implicit neural representations to model steady-state vector fields effectively. We comprehensively evaluate the efficacy of two principled deep uncertainty estimation techniques: (1) Deep Ensemble and (2) Monte Carlo Dropout, aimed at enabling uncertainty-informed visual analysis of features within steady vector field data. Our detailed exploration using several vector data sets indicate that uncertainty-aware models generate informative visualization results of vector field features. Furthermore, incorporating prediction uncertainty improves the resilience and interpretability of our DNN model, rendering it applicable for the analysis of non-trivial vector field data sets.
- Abstract（参考訳）: 近年,Deep Neural Networks (DNN) が普及し,科学的可視化タスクへの応用が進んでいる。
高度なDNNは優れた一般化能力を示しているが、予測品質、信頼性、堅牢性、不確実性などの理解要素は不可欠である。
これらの洞察は、アプリケーション科学者が情報的な決定を下すのに役立つ。
しかし、DNNには予測の不確実性を測定するための固有のメカニズムが欠如しており、様々な可視化タスクに適した堅牢な不確実性認識モデルを構築するための異なるフレームワークが作成される。
本研究では,定常ベクトル場を効果的にモデル化するために,不確実性を考慮した暗黙的ニューラル表現を開発する。
本研究では,(1)Deep Ensembleと(2)Monte Carlo Dropoutの2つの基本的不確実性推定手法の有効性を総合的に評価する。
いくつかのベクトルデータセットを用いて詳細な探索を行ったところ、不確実性を考慮したモデルがベクトル場の特徴の情報可視化結果を生成することが示唆された。
さらに,予測の不確実性を取り入れることで,DNNモデルのレジリエンスと解釈性が向上し,非自明なベクトル場データの解析に適用できる。
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