Распознавание образов и машинное обучение. Чтение 33. Сети смешанных распределений. Байесовский вывод
1. На практике часто приходится иметь дело с данными из мультимодальных распределений, иными словами, когда выходные целевые значение не зависят функционально от входных векторов: одному X может соответствовать несколько t. Бесхитростные нейросети, предсказывающие t непосредственно по X, будут плохими моделями в таких ситуациях.
Но можно сконструировать нейросеть, предсказывающую не сами целевые значения, а параметры смеси нормальных распределений этих целевых значений. У нейросети, описывающей такое распределение, должны быть три группы значений в выходном векторе: центры распределений, их дисперсии и их веса в смеси. Немного любви требуется последним -- весам смеси, -- чтобы они вели себя как вероятности. Но мы знаем, что с этим делать: softmax-кодирование -- наше всё. Остаётся взять в качестве ошибки минус логарифм функции правдоподобия такого распределения, а дальше -- дело техники. На примере мы убеждаемся, что такого рода нейросети лучше аппроксимируют наборы данных с нефункциональными зависимостями.
2. Начинаем работать с нейросетями байесовскими методами. Дело это для нас уже не хитрое, но всё ещё требующее высокой техники. С благословения Томаса Байеса вводим априорное распределение для весов нейросети (нормальное, а какое же ещё?), правдоподобие используем тоже нормальное с центром (математическим ожиданием), задаваемым функцией нейросети. Здесь мы поступаем в точности так же, как в случае с линейными моделями регрессии и классификации. Далее необходимо максимизировать апостериорное распределение параметров. Методами оптимизации довольно легко найти набор параметров нейросети, который послужит центром постериорного распределения.
Но на этом наборе параметров будет достигаться лишь локальный максимум. Проблема в том, что нейросеть, которая функцией входит во все эти вероятности не является линейной. Поэтому, апостериорное распределение не будет нормальным, и в большинстве случаев окажется мультимодальным. Поэтому нам придётся приближать его методом Лапласа.
Но и на этом трудности не заканчиваются, потому что для вычисления предсказывающего распределения нужно интегрировать распределения, в которые снова будет входить нелинейная функция нейросети. Здесь мы прибегаем к адвокатской помощи Брука Тейлора, который помогает свести задачу к линейной в малой окрестности обнаруженных максимизацией апостериорного распределения параметров нейросети.
#теорвер и #machinelearning, #иммуроран и прикладной #матан
1 view
508
154
1 month ago 00:26:37 3
Московская школа Искусственного интеллекта / Шеля Губерман
1 month ago 01:25:56 177
Кафедра ММП | Лекция 12 по Математическим методам распознавания образов | осень 2024
1 month ago 00:09:46 62
Реабилитация после инсульта: важные этапы и ошибки, которых стоит избегать
1 month ago 00:01:16 1
Допуск на территорию по номеру авто. Сложные ситуации
1 month ago 00:01:00 1
Допуск на территорию по номеру авто. Номера нет в списке
1 month ago 00:01:05 2
Допуск на территорию по номеру авто. Номер есть в списке
1 month ago 00:01:00 8
Видео презентация
2 months ago 00:54:36 49
Кафедра ММП | Лекция 11 по Математическим методам распознавания образов | осень 2024
2 months ago 03:32:47 3
2024 11 13 18 34 38+++ИСКУССТВЕННЫЙ ИНТЕЛЛЕКТ АКАДЕМИИ БАЗЫ ДАННЫХ МАТЕМАТИКА РИСКИ ВЕРОЯТНОСТЬ
2 months ago 00:26:09 1
Вебинар “Как роботизация меняет процессы финансового учёта и аналитики“
2 months ago 00:29:40 5
Документооборот в компании: инструменты, технологии. Круглый стол. Вопросы.
2 months ago 00:05:47 11
“Телопроектор“. Алгоритм работы с комплектом
2 months ago 00:02:57 2
Выборы в Висконсине: Отключение Системы Идентификации и Схема Подкупа | Такер Карлсон |
2 months ago 01:25:32 147
Кафедра ММП | Лекция 10.1 по Математическим методам распознавания образов | осень 2024
2 months ago 01:11:45 54
Кафедра ММП | Лекция 10.2 по Математическим методам распознавания образов | осень 2024
2 months ago 00:02:28 16
Нейроконсультант по вопросам Моби-С.
2 months ago 01:54:38 37
Кафедра ММП | Лекция 9 по Математическим методам распознавания образов | осень 2024
2 months ago 00:04:08 28
Какие задачи отдать искусственному интеллекту?
2 months ago 00:10:50 15
Какой REALME купить в 2021 году. Лучший смартфон 2021. Топ смартфонов от Реалми. Realme X2 Pro.
2 months ago 00:02:58 6
Достойный бюджетный смартфон за 8000 рублей. Новинка Cubot MAX 3.
2 months ago 00:02:48 4
Стильный, компактный бюджетник за 100$.
2 months ago 00:02:38 7
Лучший смартфон за 119$. Крутая новинка Cubot P80.
2 months ago 01:01:49 1
Как государство видит IT-тренды? / Герман Клименко (ИРИ)