Wasserstein Distributionally Robust Shallow Convex Neural Networks
Notice bibliographique
Résumé
In this work, we propose Wasserstein distributionally robust shallow convex neural networks (WaDiRo-SCNNs) to provide reliable nonlinear predictions when subject to adverse and corrupted data sets. Our approach is based on the reformulation of a new convex training program for rectified linear unit–based shallow neural networks, and this allows us to cast the problem into the order-1 Wasserstein distributionally robust optimization framework. Our training procedure is conservative, has low stochasticity, is solvable with open-source solvers, and is scalable to large industrial deployments. We provide out-of-sample performance guarantees, show that hard convex physical constraints can be enforced in the training program, and propose a mixed-integer convex posttraining verification program to evaluate model stability. WaDiRo-SCNN aims to make neural networks safer for critical applications, such as in the energy sector. Finally, we numerically demonstrate our model’s performance through both a synthetic experiment and a real-world power system application, namely, the prediction of hourly energy consumption in nonresidential buildings within the context of virtual power plants, and evaluate its stability across standard regression benchmark data sets. The experimental results are convincing and showcase the strengths of the proposed model. Funding: This work was possible thanks to funding from the Fonds de recherche du Québec, the Natural Sciences and Engineering Research Council of Canada, Mitacs Accelerate, and Hilo by Hydro-Québec [Grants RGPIN-2023-04235, IT35303, and IT38517; Scholarships CGRS-M and B1X].
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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 | 0,007 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,002 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,002 |
| Science ouverte | 0,002 | 0,002 |
| Intégrité de la recherche | 0,002 | 0,002 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 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 ».