Quali sono i vantaggi dell'utilizzo di una rete neurale bayesiana


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Recentemente ho letto alcuni articoli sulla rete neurale bayesiana (BNN) [Neal, 1992] , [Neal, 2012] , che fornisce una relazione di probabilità tra l'input e l'output in una rete neurale. La formazione di una tale rete neurale avviene tramite MCMC, che è diverso dal tradizionale algoritmo di retro-propagazione.

La mia domanda è: qual è il vantaggio di utilizzare una tale rete neurale? Più specificamente, potresti fornire alcuni esempi che meglio si adattano a BNN piuttosto che a NN?

Risposte:


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Le reti neurali bayesiane sono utili per risolvere i problemi nei domini in cui i dati sono scarsi, come modo per prevenire un eccesso di adattamento. Spesso battono tutti gli altri metodi in tali situazioni. Esempi di applicazione sono la biologia molecolare ( ad esempio questo documento ) e la diagnosi medica (aree in cui i dati spesso provengono da costosi e difficili lavori di degenza). In realtà, le reti bayesiane sono universalmente utili e possono ottenere risultati migliori per un gran numero di compiti, ma sono estremamente difficili da scalare a grandi problemi.


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Puoi espandere il motivo per cui le reti bayesiane sono difficili da ridimensionare?
— Ellis Valentiner,

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Un vantaggio di BNN rispetto a NN è che puoi calcolare automaticamente un errore associato alle tue previsioni quando gestisci dati di target sconosciuti. Con un BNN, ora stiamo facendo l'inferenza bayesiana. Definiamo la nostra previsione BNN come , dove è la funzione NN, sono i tuoi input , sono i parametri NN e x, t sono gli input e gli obiettivi di allenamento. Questo dovrebbe essere compatibile con la sintassi utilizzata da Neal nei collegamenti forniti da @forecaster. Quindi possiamo calcolare una deviazione standard della distribuzione predittiva posteriore, che utilizzerei ingenuamente come accuratezza sulla previsione:f¯(x′|x,t)=∫f(x′,ω)p(ω|x,t)dωx ′ ω σ ( x ′ ) = √fx′ωσ(x′)=∫[f(x′,ω)−f¯(x′|x,t)]2p(ω|x,t)dω


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Questa è un'aggiunta interessante alla conversazione, ma è un po 'breve per i nostri standard. Potresti elaborare un po 'e forse includere un riferimento?
— Sycorax dice di reintegrare Monica

Sicuro. Con un BNN, ora stiamo facendo l'inferenza bayesiana. Definiamo la nostra previsione BNN come , dove f è l'NN funzione, x 'sono i tuoi input, sono i parametri NN e sono gli input e gli obiettivi di allenamento. Questo dovrebbe essere compatibile con la sintassi utilizzata da Neal nei collegamenti forniti da @forecaster. Quindi possiamo calcolare una deviazione standard della distribuzione predittiva posteriore, che userei ingenuamente come accuratezza sulla previsione:f¯(x′|x,t)=∫f(x′,ω)p(ω|x,t)dωωx,tσ(x′)=(∫[f(x′,ω)−f¯(x′|x,t)]2p(ω|x,t)dω)
— Michelle K,

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— Sycorax dice di ripristinare Monica
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