Deep neural network ensembles that appeal to model diversity have been used successfully to improve predictive performance and model robustness in several applications. Whereas, it has recently been shown that sparse subnetworks of dense models can match the performance of their dense counterparts and increase their robustness while effectively decreasing the model complexity. However, most ensembling techniques require multiple parallel and costly evaluations and have been proposed primarily with deterministic models, whereas sparsity induction has been mostly done through ad-hoc pruning. We propose sequential ensembling of dynamic Bayesian neural subnetworks that systematically reduce model complexity through sparsity-inducing priors and generate diverse ensembles in a single forward pass of the model. The ensembling strategy consists of an exploration phase that finds high-performing regions of the parameter space and multiple exploitation phases that effectively exploit the compactness of the sparse model to quickly converge to different minima in the energy landscape corresponding to high-performing subnetworks yielding diverse ensembles. We empirically demonstrate that our proposed approach surpasses the baselines of the dense frequentist and Bayesian ensemble models in prediction accuracy, uncertainty estimation, and out-of-distribution (OoD) robustness on CIFAR10, CIFAR100 datasets, and their out-of-distribution variants: CIFAR10-C, CIFAR100-C induced by corruptions. Furthermore, we found that our approach produced the most diverse ensembles compared to the approaches with a single forward pass and even compared to the approaches with multiple forward passes in some cases.


翻译:深心神经网络群群群群群群群群群群群群群群群群群群群群群群群群群群群群群群群群群群群群群群群群群团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团。

0
下载
关闭预览

相关内容

不可错过!700+ppt《因果推理》课程!杜克大学Fan Li教程
专知会员服务
68+阅读 · 2022年7月11日
不可错过!《机器学习100讲》课程,UBC Mark Schmidt讲授
专知会员服务
71+阅读 · 2022年6月28日
【干货书】机器学习速查手册,135页pdf
专知会员服务
122+阅读 · 2020年11月20日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
168+阅读 · 2019年10月11日
机器学习入门的经验与建议
专知会员服务
90+阅读 · 2019年10月10日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
39+阅读 · 2019年10月9日
IEEE TII Call For Papers
CCF多媒体专委会
3+阅读 · 2022年3月24日
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13日
ICLR2022图神经网络论文集锦
机器学习与推荐算法
13+阅读 · 2022年2月10日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
23+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月18日
ICLR2019最佳论文出炉
专知
11+阅读 · 2019年5月6日
深度自进化聚类:Deep Self-Evolution Clustering
我爱读PAMI
14+阅读 · 2019年4月13日
vae 相关论文 表示学习 1
CreateAMind
12+阅读 · 2018年9月6日
Capsule Networks解析
机器学习研究会
10+阅读 · 2017年11月12日
可解释的CNN
CreateAMind
17+阅读 · 2017年10月5日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2008年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2022年7月20日
Arxiv
10+阅读 · 2021年2月18日
Arxiv
27+阅读 · 2020年6月19日
Arxiv
19+阅读 · 2018年6月27日
VIP会员
相关资讯
IEEE TII Call For Papers
CCF多媒体专委会
3+阅读 · 2022年3月24日
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13日
ICLR2022图神经网络论文集锦
机器学习与推荐算法
13+阅读 · 2022年2月10日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
23+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月18日
ICLR2019最佳论文出炉
专知
11+阅读 · 2019年5月6日
深度自进化聚类:Deep Self-Evolution Clustering
我爱读PAMI
14+阅读 · 2019年4月13日
vae 相关论文 表示学习 1
CreateAMind
12+阅读 · 2018年9月6日
Capsule Networks解析
机器学习研究会
10+阅读 · 2017年11月12日
可解释的CNN
CreateAMind
17+阅读 · 2017年10月5日
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2008年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员