This paper introduces a new neural network-based estimation approach that is inspired by the biological phenomenon whereby humans and animals vary the levels of attention and effort that they dedicate to a problem depending upon its difficulty. The proposed approach leverages alternate models' internal levels of confidence in their own projections. If the least costly model is confident in its classification, then that is the classification used; if not, the model with the next lowest cost of implementation is run, and so on. This use of successively more complex models -- together with the models' internal propensity scores to evaluate their likelihood of being correct -- makes it possible to substantially reduce resource use while maintaining high standards for classification accuracy. The approach is applied to the digit recognition problem from Google's Street View House Numbers dataset, using Multilayer Perceptron (MLP) neural networks trained on high- and low-resolution versions of the digit images. The algorithm examines the low-resolution images first, only moving to higher resolution images if the classification from the initial low-resolution pass does not have a high degree of confidence. For the MLPs considered here, this sequential approach enables a reduction in resource usage of more than 50\% without any sacrifice in classification accuracy.


翻译:本文介绍了一种新的基于神经网络的估算方法,该方法的灵感来自生物现象,人类和动物根据困难的不同,对一个问题的关注和努力程度各不相同。拟议方法利用替代模型对其自身预测的内部信任度。如果费用最低的模型对其分类有信心,那么这就是所使用的分类;如果不是的话,实施成本次低的模型就运行,等等。使用相继更为复杂的模型 -- -- 连同模型的内部倾向分数来评价其正确性的可能性 -- -- 使得有可能大大减少资源使用,同时保持高的分类准确性标准。该方法适用于谷歌街景屋数字数据集的数字化识别问题,使用多层Perceptron(MLP)对高分辨率和低分辨率数字图像版本进行训练的神经网络。算法首先审查低分辨率图像,只有在最初的低分辨率通行证的分类不具有高度信心的情况下,才转向更高的分辨率图像。对于这里考虑的MLP来说,这种顺序方法使得资源使用率在不作任何牺牲性分类的情况下减少50%。

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