Bayesian neural networks (BNNs) can account for both aleatoric and epistemic uncertainty. However, in BNNs the priors are often specified over the weights which rarely reflects true prior knowledge in large and complex neural network architectures. We present a simple approach to incorporate prior knowledge in BNNs based on external summary information about the predicted classification probabilities for a given dataset. The available summary information is incorporated as augmented data and modeled with a Dirichlet process, and we derive the corresponding \emph{Summary Evidence Lower BOund}. The approach is founded on Bayesian principles, and all hyperparameters have a proper probabilistic interpretation. We show how the method can inform the model about task difficulty and class imbalance. Extensive experiments show that, with negligible computational overhead, our method parallels and in many cases outperforms popular alternatives in accuracy, uncertainty calibration, and robustness against corruptions with both balanced and imbalanced data.


翻译:Bayesian 神经网络(BNNs) 既可以说明偏振性不确定性,也可以说明认知性不确定性。然而,在 BNNs 中,先行信息通常在权重上具体指明,这些权重很少反映大型和复杂的神经网络结构中真实的先前知识。我们提出了一个简单的方法,根据关于某一数据集预计分类概率的外部摘要信息,将BNs先前的知识纳入BNs。现有的摘要信息是作为增强的数据纳入的,并采用Drichlet 进程的模式,我们得出相应的 \emph{ Summary evidence down}。该方法以Bayesian 原则为基础,所有超光量参数都有适当的概率解释。我们展示了该方法如何为任务难度和分类不平衡的模式提供信息。广泛的实验表明,在可忽略的计算间接成本的情况下,我们的方法平行,在许多情况下在精确性、不确定性校准和稳健性方面超过了流行的替代方法,同时使用平衡和不平衡的数据。

0
下载
关闭预览

相关内容

《计算机信息》杂志发表高质量的论文,扩大了运筹学和计算的范围,寻求有关理论、方法、实验、系统和应用方面的原创研究论文、新颖的调查和教程论文,以及描述新的和有用的软件工具的论文。官网链接:https://pubsonline.informs.org/journal/ijoc
不可错过!《机器学习100讲》课程,UBC Mark Schmidt讲授
专知会员服务
73+阅读 · 2022年6月28日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
151+阅读 · 2019年10月12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
【哈佛大学商学院课程Fall 2019】机器学习可解释性
专知会员服务
103+阅读 · 2019年10月9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
Call for Nominations: 2022 Multimedia Prize Paper Award
CCF多媒体专委会
0+阅读 · 2022年2月12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
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
17+阅读 · 2019年1月7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
1+阅读 · 2014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
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 · 2009年12月31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
Call for Nominations: 2022 Multimedia Prize Paper Award
CCF多媒体专委会
0+阅读 · 2022年2月12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
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
17+阅读 · 2019年1月7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
1+阅读 · 2014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
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 · 2009年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员