論文の概要: Rethinking Likelihood distributions: Student's t Likelihood Boosts Bayesian Neural Network Performance
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2607.25376v1
- Date: Tue, 28 Jul 2026 07:32:02 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-07-29 20:50:42.746259
- Title: Rethinking Likelihood distributions: Student's t Likelihood Boosts Bayesian Neural Network Performance
- Title(参考訳): 似通った分布を再考する:学生の t 様相はベイズ的ニューラルネットワーク性能を高める
- Abstract要約: 確率分布の代替仮定が一般的に用いられるガウス分布よりも優れているかどうかを考察する。
学生のtは、データ配布とアーキテクチャとは独立に、ガウス確率分布よりも優れた予測性能が得られる。
場合によっては、学生のtは短いトレーニング時間につながりますが、実装は簡単です。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: In Bayesian neural networks (BNNs), variational inference is a widely adopted framework for modeling uncertainty in a distributional way, with the evidence lower bound (ELBO) serving as the standard objective function. Several distributions contribute to the ELBO loss, such as the prior, approximated posterior, and likelihood distribution. Typically, these distributions are all approximated by a Gaussian distribution, since it is easy to compute, allows for reparameterized gradients, and provides a closed-form loss for training. However, several works have highlighted that this assumption may not generally hold, posing the risk of model misspecification. Alternative distributions have been proposed for the prior specifically, while the effect of distribution choice on the likelihood distribution remains unexplored. In this work, our aim is to close this gap by investigating whether alternative assumptions for the likelihood distribution can outperform the commonly used Gaussian. We compare several likelihood distribution assumptions, such as skewed or heavy-tailed, across regression tasks on both artificial and real-world datasets using standard multilayer perceptrons (MLPs). Our findings demonstrate that Student's t yields better predictive performance than a Gaussian likelihood distribution, independent of the data distribution and MLP architecture (depth and width). In some cases, Student's t can also lead to shorter training times, while still being easy to implement.
- Abstract(参考訳): ベイズニューラルネットワーク(BNN)では、変分推論は分布的に不確実性をモデル化するための広く採用されているフレームワークであり、エビデンスローバウンド(ELBO)が標準目的関数として機能する。
いくつかの分布はELBOの損失に寄与し、例えば、前者、近似後者、確率分布などである。
通常、これらの分布はすべてガウス分布によって近似されるが、計算が容易であり、再パラメータ化勾配が可能であり、訓練のための閉形式損失を与える。
しかしながら、いくつかの研究は、この仮定は一般的には成立しないかもしれないことを強調し、モデルの誤特定のリスクを生じさせている。
以前にも別の分布が提案されてきたが、分布選択が分布の可能性に与える影響は未解明のままである。
本研究の目的は、確率分布の代替仮定が一般的に用いられるガウス分布よりも優れているかどうかを調べることで、このギャップを埋めることである。
我々は、標準的な多層パーセプトロン(MLP)を用いて、人工と実世界の両方のデータセットの回帰タスクにおいて、スキュードやヘビーテールなどの確率分布の仮定を比較した。
以上の結果から,学生のtは,データ分布とMLPアーキテクチャ(深さと幅)に依存しないガウス確率分布よりも優れた予測性能が得られることが示された。
場合によっては、学生のtは短いトレーニング時間につながりますが、実装は簡単です。
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