科学机器学习中的不确定性量化：方法、指标和比较

Jan, 2022

科学机器学习中的不确定性量化：方法、指标和比较

Uncertainty Quantification in Scientific Machine Learning: Methods, Metrics, and Comparisons

Apostolos F Psaros, Xuhui Meng, Zongren Zou, Ling Guo, George Em Karniadakis

TL;DR本文介绍了一个包含不确定性建模、解法和评估的完整框架，用于量化神经网络中包括噪声、有限数据、超参数、过度参数化、优化和采样误差及模型错误等多源的误差和不确定性，特别关注向无限维函数空间中的偏微分方程和操作映射的学习，包括一个在原型问题上进行的广泛的比较研究。

Abstract

neural networks (NNs) are currently changing the computational paradigm on how to combine data with mathematical laws in physics and engineering in a profound way, tackling challenging inverse and ill-posed problems not solvable with traditional methods. However, quantifying errors and

neural networks uncertainty quantification function approximation partial differential equations evaluation metrics

发现论文，激发创造

对复杂动态系统中认识不确定性和随机不确定性量化的机器学习架构评估

本研究比较了多种机器学习技术的 UQ 准确性，并对两个模型（船只在波浪中的运动和 Majda-McLaughlin-Tabak 模型）进行了应用。

Jun, 2023

机器学习中的不确定性量化 - 工程设计与健康预测教程

本篇研究论文重点介绍了机器学习模型中的不确定性量化方法，特别关注神经网络以及在工程设计和医疗领域的应用。通过介绍多种不确定性量化方法和计量标准，本篇论文旨在帮助提高机器学习模型的安全性和可靠性，同时提供两个具体案例：锂离子电池寿命预测和涡轮发动机剩余使用寿命预测。

May, 2023

深度不确定性：比较深度学习算法中的不确定性量化方法

本文研究比较了在一个物理系统的背景下，深度学习算法的不确定性量化方法，包括贝叶斯神经网络，Concrete Dropout 和 Deep Ensembles，并探讨了它们的优缺点，结果为使用和解释不确定性量化方法提出了一些建议。

Apr, 2020

深度学习的不确定性量化

提供了深度学习的完整且具有统计一致性的不确定性量化，包括源自（1）新的输入数据，（2）训练和测试数据，（3）神经网络的权重向量和（4）神经网络本身的不确定性。

May, 2024

神经网络不确定性估计在分类问题中的质量比较

对深度学习的 UQ 方法进行了质量评估，比较了不同模型的不确定性估计质量。

Aug, 2023

物理约束神经网络与神经算子中的有噪输入输出不确定性量化

通过引入贝叶斯方法来量化物理知识中 PINNs 和 NOs 中由于带有噪声的输入和输出引起的不确定性。

Nov, 2023

使用神经网络进行分子性质预测的不确定性量化

文章通过对 5 个基准数据集的系统评估，研究不同的不确定性量化方法在回归任务中的性能表现，发现没有一种方法完全优于其他方法，也没有一种特别可靠的错误排名。作者建议在已有的技术中进行选择。

May, 2020

基于贝叶斯神经网络的多变量回归材料性质预测的不确定性量化

使用物理知识指导的贝叶斯神经网络（BNNs）进行材料预测，可实现准确的失效寿命预测和不确定性估计，提供决策依据。

Nov, 2023

超参数化神经网络的有效不确定性量化和减少

使用一种名为 PNC 预测器的方法，仅使用一个辅助神经网络，并结合适当的低计算重采样方法，以最低限度的开销建立了几种方法，利用仅四个训练网络就能构建渐近精确覆盖置信区间。

Jun, 2023

深度学习中的不确定性量化综述：技术、应用与挑战

本研究回顾了当前深度学习中不确定性量化（UQ）方法的最新进展，其应用于计算机视觉，医学图像分析，自然语言处理等领域，并调查了这些方法在强化学习中的应用。接着，我们概述了 UQ 方法的几个重要应用，并简要概述了 UQ 方法面临的基本研究挑战，讨论了未来在此领域的研究方向。

Nov, 2020