위키득계정 ↗
기술

SWAG 불확실성 추정

SWAG 불확실성 추정기술
영문
SWA-Gaussian
약칭
SWAG
근사 대상
가중치의 사후분포
예측
표본 모형들의 결과 평균
SWAG는 학습 경로의 가중치들로 가우스 분포를 근사하고 그 분포에서 모형을 뽑아 예측을 평균하는 불확실성 추정 방법이다. 가중치 평균에 저랭크와 대각 공분산 정보를 더한다.

평균에서 분포로

가중치 평균 하나만 사용하면 주변에서 어떤 방향으로 얼마나 변하는지 표현하기 어렵다. SWAG는 SGD 경로에서 평균과 변동 정보를 추정한다. 저랭크 성분과 대각 성분을 결합한 공분산으로 큰 가중치 공간의 분포를 효율적으로 표현한다.

분산 방향의 독립 예제

평균에서 벗어난 두 벡터가 (1, 2)와 (-1, -2)라면 변동은 같은 직선 위에 놓인다. 저랭크 공분산 성분으로 이런 상관 방향을 표현할 수 있다. 각 좌표의 분산만 따로 저장하면 두 좌표가 함께 움직이는 관계를 놓칠 수 있다.

예측 평균의 의미

가우스 근사에서 여러 가중치를 뽑아 각 모형의 예측을 결합한다. 비선형 모형에서는 평균 가중치 하나의 예측과 같지 않을 수 있다. 표본 수를 늘리면 평균의 몬테카를로 변동을 줄일 수 있지만 근사 분포 자체의 오류까지 없애지는 못한다.

불확실성과 비용

전체 진짜 사후분포를 정확히 구한 것은 아니며 학습 경로에서 관측한 영역에 의존한다. 표본마다 모형을 실행하므로 단일 가중치 평균보다 추론 비용이 커질 수 있다. 정확도와 확률 보정, 분포 밖 입력의 동작을 각각 확인한다.

관련 문서

확률적 가중치 평균 / 언어 모형 / 행렬 / 정규 분포 / 공분산 / 경사 하강법