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Cuantificación de la incertidumbre en modelos probabilísticos de aprendizaje automático: teoría, métodos y perspectivas

Created by
  • Haebom

Autor

Marzieh Ajirak, Anand Ravishankar, Petar M. Djuric

Describir

Este artículo presenta un marco para la estimación sistemática de la cuantificación de la incertidumbre (CU) con el fin de evaluar la fiabilidad de las predicciones en modelos probabilísticos de aprendizaje automático. En concreto, nos centramos en el Modelo de Variable Latente del Proceso Gaussiano (GPLVM), que aproxima eficientemente la distribución predictiva mediante un Proceso Gaussiano Aleatorio de Fourier escalable basado en características. Este modelo estima la incertidumbre epistémica y aleatoria, deriva una formulación teórica para la CU y propone un método de estimación basado en el muestreo de Monte Carlo. Los experimentos demuestran el impacto de la estimación de la incertidumbre, proporcionan información sobre las fuentes de incertidumbre predictiva y demuestran la eficacia del enfoque propuesto.

Takeaways, Limitations

Takeaways:
Proporciona un marco sistemático para estimar eficientemente la incertidumbre epistémica y aleatoria en modelos de aprendizaje automático probabilístico.
Se presenta un método UQ escalable que utiliza procesos gaussianos basados ​​en características aleatorias de Fourier.
Se propone un método práctico de estimación de incertidumbre basado en el muestreo de Monte Carlo.
Proporciona información sobre las fuentes de incertidumbre del pronóstico y mejora la confianza en el pronóstico.
Limitations:
El rendimiento del método propuesto puede depender de la precisión de la aproximación del proceso gaussiano utilizada.
Limitado a un tipo específico de modelo (GPLVM), se necesita más investigación para determinar la generalización a otros modelos.
Se necesitan experimentos en conjuntos de datos y modelos más diversos para aumentar la generalización de los resultados experimentales.
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