Aplicando Monte Carlo Dropout para cuantificar la incertidumbre de redes neuronales convolucionales basadas en conexiones de salto optimizadas por big data
Autores: Choubineh, Abouzar; Chen, Jie; Coenen, Frans; Ma, Fei
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Aplicando Monte Carlo Dropout para cuantificar la incertidumbre de redes neuronales convolucionales basadas en conexiones de salto optimizadas por big data
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Aprendizaje profundo
Incertidumbre
Abandono de Monte Carlo
Red neuronal convolucional
Confiabilidad
Regresión
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 21
Citaciones: Sin citaciones
Aunque los modelos de Aprendizaje Profundo (DL) se han introducido en varios campos como herramientas efectivas de predicción, a menudo no se preocupan por la incertidumbre. Esto puede ser una barrera para su adopción en aplicaciones del mundo real. El presente artículo tiene como objetivo aplicar y evaluar el dropout de Monte Carlo (MC), un enfoque computacionalmente eficiente, para investigar la fiabilidad de varios modelos de Redes Neuronales Convolucionales (CNN) basados en conexiones de salto, manteniendo su alta precisión. Para ello, se considera un problema de regresión de alta dimensionalidad en el contexto de modelado del flujo de fluidos subterráneos utilizando 376,250 muestras generadas. Los resultados demuestran la efectividad del dropout de MC en términos de fiabilidad con una Desviación Estándar (SD) de 0.012-0.174, y de precisión con un coeficiente de determinación (R) de 0.7881-0.9584 y un Error Cuadrático Medio (MSE) de 0.0113-0.0508, respectivamente. Los hallazgos de este estudio pueden contribuir a la distribución de presión en el desarrollo de campos de petróleo/gas.
Descripción
Aunque los modelos de Aprendizaje Profundo (DL) se han introducido en varios campos como herramientas efectivas de predicción, a menudo no se preocupan por la incertidumbre. Esto puede ser una barrera para su adopción en aplicaciones del mundo real. El presente artículo tiene como objetivo aplicar y evaluar el dropout de Monte Carlo (MC), un enfoque computacionalmente eficiente, para investigar la fiabilidad de varios modelos de Redes Neuronales Convolucionales (CNN) basados en conexiones de salto, manteniendo su alta precisión. Para ello, se considera un problema de regresión de alta dimensionalidad en el contexto de modelado del flujo de fluidos subterráneos utilizando 376,250 muestras generadas. Los resultados demuestran la efectividad del dropout de MC en términos de fiabilidad con una Desviación Estándar (SD) de 0.012-0.174, y de precisión con un coeficiente de determinación (R) de 0.7881-0.9584 y un Error Cuadrático Medio (MSE) de 0.0113-0.0508, respectivamente. Los hallazgos de este estudio pueden contribuir a la distribución de presión en el desarrollo de campos de petróleo/gas.