Bayesian Neural Networks (BNNs) offer a mathematically grounded framework to quantify the uncertainty of model predictions but come with a prohibitive computation cost for both training and inference. In this work, we show a novel network architecture search (NAS) that optimizes BNNs for both accuracy and uncertainty while having a reduced inference latency. Different from canonical NAS that optimizes solely for in-distribution likelihood, the proposed scheme searches for the uncertainty performance using both in- and out-of-distribution data. Our method is able to search for the correct placement of Bayesian layer(s) in a network. In our experiments, the searched models show comparable uncertainty quantification ability and accuracy compared to the state-of-the-art (deep ensemble). In addition, the searched models use only a fraction of the runtime compared to many popular BNN baselines, reducing the inference runtime cost by $2.98 \times$ and $2.92 \times$ respectively on the CIFAR10 dataset when compared to MCDropout and deep ensemble.


翻译:Bayesian Neural Networks (BNNs) 提供了一个数学基础框架,用于量化模型预测的不确定性,但对于培训和推论而言,计算成本都令人望而却步。在这项工作中,我们展示了一种新的网络结构搜索(NAS),在精确性和不确定性方面优化BNS,同时降低推导时间。不同于仅仅为分布可能性优化的Canonical NAS, 拟议的计划搜索,利用分布和发送之外的数据来寻找不确定性的性能。我们的方法是能够寻找Bayesian层在网络中的正确位置。在我们的实验中,搜索模型显示与最先进的(深合金)相比具有可比的不确定性量化能力和准确性。此外,搜索模型只使用了运行时间的一小部分,而与许多流行的BNNN基线相比,在CIFAR10数据集中,与MCDropout和深制构件相比,将预测时间成本分别减少2.98美元和2.92美元。

0
下载
关闭预览

相关内容

专知会员服务
44+阅读 · 2020年10月31日
专知会员服务
60+阅读 · 2020年3月19日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
149+阅读 · 2019年10月12日
[综述]深度学习下的场景文本检测与识别
专知会员服务
77+阅读 · 2019年10月10日
ACM MM 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
5+阅读 · 2022年3月29日
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13日
强化学习三篇论文 避免遗忘等
CreateAMind
19+阅读 · 2019年5月24日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
24+阅读 · 2019年5月22日
19篇ICML2019论文摘录选读!
专知
28+阅读 · 2019年4月28日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
41+阅读 · 2019年1月3日
Hierarchical Imitation - Reinforcement Learning
CreateAMind
19+阅读 · 2018年5月25日
【论文】变分推断(Variational inference)的总结
机器学习研究会
39+阅读 · 2017年11月16日
Capsule Networks解析
机器学习研究会
11+阅读 · 2017年11月12日
强化学习族谱
CreateAMind
26+阅读 · 2017年8月2日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014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 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
1+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 · 2011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 · 2010年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2010年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2022年4月15日
Arxiv
23+阅读 · 2022年2月24日
Neural Architecture Search without Training
Arxiv
10+阅读 · 2021年6月11日
Arxiv
13+阅读 · 2019年11月14日
Arxiv
17+阅读 · 2019年3月28日
Arxiv
19+阅读 · 2018年6月27日
VIP会员
相关资讯
ACM MM 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
5+阅读 · 2022年3月29日
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13日
强化学习三篇论文 避免遗忘等
CreateAMind
19+阅读 · 2019年5月24日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
24+阅读 · 2019年5月22日
19篇ICML2019论文摘录选读!
专知
28+阅读 · 2019年4月28日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
41+阅读 · 2019年1月3日
Hierarchical Imitation - Reinforcement Learning
CreateAMind
19+阅读 · 2018年5月25日
【论文】变分推断(Variational inference)的总结
机器学习研究会
39+阅读 · 2017年11月16日
Capsule Networks解析
机器学习研究会
11+阅读 · 2017年11月12日
强化学习族谱
CreateAMind
26+阅读 · 2017年8月2日
相关基金
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014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 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
1+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 · 2011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 · 2010年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2010年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员