There is significant need for principled uncertainty reasoning in machine learning systems as they are increasingly deployed in safety-critical domains. A new approach with uncertainty-aware neural networks (NNs), based on learning evidential distributions for aleatoric and epistemic uncertainties, shows promise over traditional deterministic methods and typical Bayesian NNs, yet several important gaps in the theory and implementation of these networks remain. We discuss three issues with a proposed solution to extract aleatoric and epistemic uncertainties from regression-based neural networks. The approach derives a technique by placing evidential priors over the original Gaussian likelihood function and training the NN to infer the hyperparameters of the evidential distribution. Doing so allows for the simultaneous extraction of both uncertainties without sampling or utilization of out-of-distribution data for univariate regression tasks. We describe the outstanding issues in detail, provide a possible solution, and generalize the deep evidential regression technique for multivariate cases.


翻译:由于机器学习系统越来越多地部署在安全关键领域,因此在机器学习系统中需要有原则的不确定性推理。基于对偏向性和偏移性不确定性进行证据分布的学习,一种具有不确定性神经网络的新办法(NNs)显示对传统的确定方法和典型的巴耶斯纳尼纳尼的希望,但在理论和实施这些网络方面仍存在一些重要差距。我们讨论了三个问题,并提出了一个拟议解决办法,从基于回归的神经网络中提取偏移性和表面不确定性。这个办法产生一种技术,即对原高斯概率功能进行表面前科,培训NNs推算证据分布的超参数。这样,就可以同时提取两种不确定性,而无需取样或利用分配外数据来完成单向回归任务。我们详细描述了未决问题,提供了一种可能的解决方案,并概括了多变量案例的深层证据回归技术。

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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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