This paper introduces a new framework for quantifying predictive uncertainty for both data and models that relies on projecting the data into a Gaussian reproducing kernel Hilbert space (RKHS) and transforming the data probability density function (PDF) in a way that quantifies the flow of its gradient as a topological potential field quantified at all points in the sample space. This enables the decomposition of the PDF gradient flow by formulating it as a moment decomposition problem using operators from quantum physics, specifically the Schrodinger's formulation. We experimentally show that the higher order modes systematically cluster the different tail regions of the PDF, thereby providing unprecedented discriminative resolution of data regions having high epistemic uncertainty. In essence, this approach decomposes local realizations of the data PDF in terms of uncertainty moments. We apply this framework as a surrogate tool for predictive uncertainty quantification of point-prediction neural network models, overcoming various limitations of conventional Bayesian based uncertainty quantification methods. Experimental comparisons with some established methods illustrate performance advantages exhibited by our framework.


翻译:本文提出了一个新的框架,用以量化数据和模型的预测不确定性,这种预测依据的是将数据预测成高斯人生成核心Hilbert空间(RKHS),并转换数据概率值功能(PDF),以量化其梯度流,将其作为在抽样空间所有点量化的表层潜在潜在领域。通过将PDF梯度流编成一个瞬间分解问题,利用量子物理操作器,特别是Schrodinger的配方,使PDF梯度流分解成一个瞬间分解问题。我们实验性地表明,较高顺序模式系统地将PDF的不同尾部区域集中在一起,从而对具有高度共性不确定性的数据区域提供前所未有的歧视性解析。实质上,这种方法在不确定性时刻将数据PDFF的局部认识分解为本地数据值。我们将这个框架用作一种代名工具,用于预测点定位神经网络模型的不确定性量化,克服常规的Bayesian不确定性定量方法的各种局限性。实验性比较用一些既定方法说明我们框架所展示的绩效优势。

0
下载
关闭预览

相关内容

最新【深度生成模型】Deep Generative Models,104页ppt
专知会员服务
70+阅读 · 2020年10月24日
【DeepMind】强化学习教程,83页ppt
专知会员服务
154+阅读 · 2020年8月7日
鲁棒机器学习相关文献集
专知
8+阅读 · 2019年8月18日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
17+阅读 · 2019年1月7日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
17+阅读 · 2018年12月24日
Disentangled的假设的探讨
CreateAMind
9+阅读 · 2018年12月10日
Hierarchical Disentangled Representations
CreateAMind
4+阅读 · 2018年4月15日
可解释的CNN
CreateAMind
17+阅读 · 2017年10月5日
强化学习族谱
CreateAMind
26+阅读 · 2017年8月2日
VIP会员
相关资讯
鲁棒机器学习相关文献集
专知
8+阅读 · 2019年8月18日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
17+阅读 · 2019年1月7日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
17+阅读 · 2018年12月24日
Disentangled的假设的探讨
CreateAMind
9+阅读 · 2018年12月10日
Hierarchical Disentangled Representations
CreateAMind
4+阅读 · 2018年4月15日
可解释的CNN
CreateAMind
17+阅读 · 2017年10月5日
强化学习族谱
CreateAMind
26+阅读 · 2017年8月2日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员