We consider the problem of computing reach-avoid probabilities for iterative predictions made with Bayesian neural network (BNN) models. Specifically, we leverage bound propagation techniques and backward recursion to compute lower bounds for the probability that trajectories of the BNN model reach a given set of states while avoiding a set of unsafe states. We use the lower bounds in the context of control and reinforcement learning to provide safety certification for given control policies, as well as to synthesize control policies that improve the certification bounds. On a set of benchmarks, we demonstrate that our framework can be employed to certify policies over BNNs predictions for problems of more than $10$ dimensions, and to effectively synthesize policies that significantly increase the lower bound on the satisfaction probability.


翻译:我们考虑的是计算与贝叶西亚神经网络模型进行迭代预测的概率,避免可能性。具体地说,我们利用捆绑传播技术和后向回溯来计算下限,使BNN模型的轨迹到达特定一组国家的概率降低,同时避免一系列不安全国家。 我们利用控制和加强学习中的下限为特定控制政策提供安全认证,并综合改进认证界限的控制政策。 在一套基准上,我们证明我们的框架可以用来验证有关BNNS预测超过1 000美元维度的问题的政策,并有效地合成大幅提高满意概率下限的政策。

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神经网络(Neural Networks)是世界上三个最古老的神经建模学会的档案期刊:国际神经网络学会(INNS)、欧洲神经网络学会(ENNS)和日本神经网络学会(JNNS)。神经网络提供了一个论坛,以发展和培育一个国际社会的学者和实践者感兴趣的所有方面的神经网络和相关方法的计算智能。神经网络欢迎高质量论文的提交,有助于全面的神经网络研究,从行为和大脑建模,学习算法,通过数学和计算分析,系统的工程和技术应用,大量使用神经网络的概念和技术。这一独特而广泛的范围促进了生物和技术研究之间的思想交流,并有助于促进对生物启发的计算智能感兴趣的跨学科社区的发展。因此,神经网络编委会代表的专家领域包括心理学,神经生物学,计算机科学,工程,数学,物理。该杂志发表文章、信件和评论以及给编辑的信件、社论、时事、软件调查和专利信息。文章发表在五个部分之一:认知科学,神经科学,学习系统,数学和计算分析、工程和应用。 官网地址:http://dblp.uni-trier.de/db/journals/nn/
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