Testing Feedforward Neural Networks Training Programs
Notice bibliographique
Résumé
At present, we are witnessing an increasing effort to improve the performance and trustworthiness of Deep Neural Networks (DNNs), with the aim to enable their adoption in safety critical systems such as self-driving cars or aircraft collision-avoidance systems. Multiple testing techniques are proposed to generate test cases that can expose inconsistencies in the behavior of DNN models. These techniques assume implicitly that the training program is bug-free and appropriately configured. However, satisfying this assumption for a novel problem requires significant engineering work to prepare the data, design the DNN, implement the training program, and tune the hyperparameters to produce the model for which current automated test data generators search for corner-case behaviors. All these model training steps can be error prone. Therefore, it is crucial to detect and correct errors throughout all the engineering steps of DNN-based software systems and not only on the resulting DNN model. In this article, we gather a catalog of training issues and based on their symptoms and their effects on the behavior of the training program, we propose practical verification routines to detect the aforementioned issues, automatically, by continuously validating that some important properties of the learning dynamics hold during the training. Then, we design TheDeepChecker , an end-to-end property-based debugging approach for DNN training programs and implement it as a TensorFlow-based library. As an empirical evaluation, we conduct a case study to assess the effectiveness of TheDeepChecker on synthetic and real-world buggy DL programs and compare its performance to that of the Amazon SageMaker Debugger ( SMD ). Results show that TheDeepChecker ’s on-execution validation of DNN-based program’s properties through three sequential phases (pre-, on-, and post-fitting) succeeds in revealing several coding bugs and system misconfigurations errors early on and at a low cost. Moreover, our property-based approach outperforms the SMD ’s offline rules verification on training logs in terms of detection accuracy for unstable learning issues and coverage of additional DL bugs.
Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.
Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,002 | 0,020 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,002 |
| Science ouverte | 0,002 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,004 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».