論文の概要: Is the Last Layer Sufficient for Uncertainty Quantification?
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2605.30741v1
- Date: Fri, 29 May 2026 02:09:27 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-06-01 20:56:50.338152
- Title: Is the Last Layer Sufficient for Uncertainty Quantification?
- Title(参考訳): 最後の層は不確かさの定量化に十分か?
- Abstract要約: ディープニューラルネットワーク(DNN)に対する疫学的不確実性定量化(UQ)は、ミッションクリティカルな設定でAIを安全に採用するための要件である。
理論的手法と経験的手法の両方を用いて,全ネットワークと最終層線形化から生じるGLMを比較した。
最後の層近似は、計算効率を大幅に向上させながら、同等のUQ性能が得られる。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 13.132499571608868
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Epistemic uncertainty quantification (UQ) for deep neural networks (DNNs) is a requirement for safe adoption of AI in mission-critical settings. Several leading methods for UQ linearize DNNs to form Bayesian Generalized Linear Models (GLMs), where epistemic uncertainty is modeled via the predictive posterior distribution. Linearizing around the parameters of the final connected layer of a DNN is a commonly used approximation for reducing the computational burden of such GLMs, though it is often believed to come at the cost of degraded performance. In this work, we compare GLMs arising from full-network and last-layer linearization using both theoretical and empirical approaches. We first employ tools from random matrix theory to conduct a theoretical comparison; this analysis reveals no meaningful improvement in the UQ capabilities of full linearization. Coupled with a large-scale empirical evaluation across a range of modern machine learning tasks, we arrive at the following conclusion: a last-layer approximation yields comparable UQ performance while offering substantially improved computational efficiency.
- Abstract(参考訳): ディープニューラルネットワーク(DNN)に対する疫学的不確実性定量化(UQ)は、ミッションクリティカルな設定でAIを安全に採用するための要件である。
UQがDNNを線形化してベイジアン一般化線形モデル(GLM)を形成するいくつかの先導的手法では、エピステミックの不確実性は予測後分布を介してモデル化される。
DNNの最終連結層のパラメータを線形化することは、そのようなGLMの計算負担を軽減するために一般的に用いられる近似である。
本研究は, 実ネットワークと最終層線形化から生じるGLMを, 理論的および経験的アプローチの両方を用いて比較する。
我々はまず、まずランダム行列理論のツールを用いて理論比較を行い、この分析は完全な線形化のUQ能力において有意義な改善は示さない。
最新の機械学習タスクにおける大規模な経験的評価と組み合わせて、最終層近似は計算効率を大幅に向上させながら、同等なUQ性能が得られるという結論に達した。
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