ProBoost, a new boosting algorithm for probabilistic classifiers, is proposed in this work. This algorithm uses the epistemic uncertainty of each training sample to determine the most challenging/uncertain ones; the relevance of these samples is then increased for the next weak learner, producing a sequence that progressively focuses on the samples found to have the highest uncertainty. In the end, the weak learners' outputs are combined into a weighted ensemble of classifiers. Three methods are proposed to manipulate the training set: undersampling, oversampling, and weighting the training samples according to the uncertainty estimated by the weak learners. Furthermore, two approaches are studied regarding the ensemble combination. The weak learner herein considered is a standard convolutional neural network, and the probabilistic models underlying the uncertainty estimation use either variational inference or Monte Carlo dropout. The experimental evaluation carried out on MNIST benchmark datasets shows that ProBoost yields a significant performance improvement. The results are further highlighted by assessing the relative achievable improvement, a metric proposed in this work, which shows that a model with only four weak learners leads to an improvement exceeding 12% in this metric (for either accuracy, sensitivity, or specificity), in comparison to the model learned without ProBoost.


翻译:在这项工作中,提议了一种用于概率分类器的新的推进算法ProBoost。这一算法使用每个培训样本的隐性不确定性来确定最具挑战性/不确定性的混合方法;然后这些样本的适切性对下一个较弱的学习者更加重要,从而产生一个序列,逐步侧重于发现具有最大不确定性的样本。最后,弱学习者的产出被合并成一个加权的分类器组合。提出了三种方法来操纵培训成套方法:低抽样、过度抽样和根据弱学习者估计的不确定性加权培训样本。此外,还研究了两种方法:共同组合。这里考虑的弱学习者是标准的共生神经网络,以及不确定性估计所依据的概率模型使用变数或蒙特卡洛的辍学。对MONIT基准数据集进行的实验评估表明,ProBoost得出了显著的业绩改进。通过评估相对可实现的改进情况,进一步突显了结果,这是对这项工作中所提出的一种衡量尺度,它表明,只有4个比较差的学习者才具有精确性,或者比得更差的模型更精确。

0
下载
关闭预览

相关内容

不可错过!《机器学习100讲》课程,UBC Mark Schmidt讲授
专知会员服务
72+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
125+阅读 · 2020年11月20日
零样本文本分类,Zero-Shot Learning for Text Classification
专知会员服务
95+阅读 · 2020年5月31日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
174+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
92+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
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Workshop
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年12月20日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium8
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月16日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium5
中国图象图形学学会CSIG
1+阅读 · 2021年11月11日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium1
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月3日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月18日
深度自进化聚类:Deep Self-Evolution Clustering
我爱读PAMI
15+阅读 · 2019年4月13日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
42+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
16+阅读 · 2018年12月24日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+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 · 2013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 · 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
1+阅读 · 2008年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2022年10月19日
Arxiv
0+阅读 · 2022年10月17日
Arxiv
12+阅读 · 2019年3月14日
VIP会员
相关VIP内容
不可错过!《机器学习100讲》课程,UBC Mark Schmidt讲授
专知会员服务
72+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
125+阅读 · 2020年11月20日
零样本文本分类,Zero-Shot Learning for Text Classification
专知会员服务
95+阅读 · 2020年5月31日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
174+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
92+阅读 · 2019年10月10日
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
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Workshop
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年12月20日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium8
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月16日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium5
中国图象图形学学会CSIG
1+阅读 · 2021年11月11日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium1
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月3日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月18日
深度自进化聚类:Deep Self-Evolution Clustering
我爱读PAMI
15+阅读 · 2019年4月13日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
42+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
16+阅读 · 2018年12月24日
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+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 · 2013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 · 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
1+阅读 · 2008年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员