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tsnpe_neurips

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Hugging Face2026-07-28 更新2026-07-29 收录
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资源简介:

TSNPE NeurIPS 2022结果数据集是用于重现论文《Truncated proposals for scalable and hassle-free simulation-based inference》中神经科学图表的配套数据,具体涵盖幽门网络(图5)和第5层锥体细胞模型(图6)。数据集包含四个主要部分:1) l20_7/inference/目录提供第5层锥体细胞模型的两个训练运行结果,包括训练好的推理网络、验证对数概率、保留观测数据和TensorBoard日志;2) p31_4/multiround/目录包含幽门网络在多种训练配置下的多轮推理结果;3) p31_4/prior_predictives_energy_paper/目录提供用于论文能量消耗分析的先验预测模拟输出;4) simulations_pickle/目录包含第5层锥体细胞模型的模拟参数-观测对,可直接用于训练网络而无需重新运行模拟器。所有文件均为Python pickle格式,由sbi工具箱生成,适用于基于模拟的推理研究、计算神经科学和计算生物学任务。数据集规模在1K到10K之间,采用AGPL-3.0许可证。

The TSNPE NeurIPS 2022 results dataset contains training inference networks, simulation outputs, and intermediate results for reproducing the neuroscience figures (Figure 5 - pyloric network, Figure 6 - layer 5 pyramidal cell) from the paper Truncated proposals for scalable and hassle-free simulation-based inference. It is companion data for the code repository `mackelab/tsnpe_neurips`, following the `l5pc/results/` directory structure. The dataset consists of four main parts: 1) The `l20_7/inference/` directory includes two training runs for the layer 5 pyramidal cell model, containing trained inference networks, validation log probabilities, held-out observation data, and TensorBoard logs; 2) The `p31_4/multiround/` directory contains multi-round inference results for the pyloric network under various training configurations; 3) The `p31_4/prior_predictives_energy_paper/` directory provides prior predictive simulation outputs used for energy consumption analysis in the paper; 4) The `simulations_pickle/` directory includes simulated parameter-observation pairs for the layer 5 pyramidal cell model, enabling network training without re-running the simulator. All files are in Python pickle format, generated by the `sbi` toolbox, and suitable for simulation-based inference research, computational neuroscience, and computational biology tasks. The dataset size ranges from 1K to 10K and is licensed under AGPL-3.0.

创建时间:
2026-07-27
原始信息汇总
  • 许可证: AGPL-3.0
  • 数据集名称: TSNPE NeurIPS 2022 — Results Data
  • 标签: simulation-based-inference, neuroscience, computational-biology
  • 规模: 1K < n < 10K

简介

该数据集包含训练后的推理网络、模拟输出和中间结果,用于复现论文《Truncated proposals for scalable and hassle-free simulation-based inference》(NeurIPS 2022)中的神经科学图表(图5——幽门网络,图6——第5层锥体细胞)。它是代码库 mackelab/tsnpe_neurips 的数据配套,镜像了该代码在 l5pc/results/ 下期望的目录结构。

内容

  • l20_7/inference/: 包含第5层锥体细胞(L5PC,图6)模型的两次训练运行结果:训练后的推理网络(inference.pkl)、验证对数概率、保留观测数据(xo.pkl)以及 sbi 训练循环中的 TensorBoard 日志(sbi-logs/)。
  • p31_4/multiround/: 包含幽门网络(图5)在多种训练配置(带/不带变换的 APT、TSNPE)下的多轮推理结果,每个运行/轮次对应一个 inference_r*.pkl 文件。
  • p31_4/prior_predictives_energy_paper/: 包含论文能量消耗分析中使用的先验预测模拟输出(all_circuit_parameters.pklall_simulation_outputs.pkl)。
  • simulations_pickle/: 包含 L5PC 模型的模拟参数/观测对(simulations_theta_r*.pklsimulations_x_r*.pkl),用于无需重新运行模拟器即可训练 l20_7/inference/ 中的网络。

所有文件均为 Python pickle 格式,由 sbi 工具箱和配套代码库生成,可直接使用 pickle/ torch.load 加载。

使用方式

通过以下命令下载数据集: bash pip install -U "huggingface_hub[cli]" hf download mackelab/tsnpe_neurips --repo-type dataset --local-dir l5pc/results

将下载的 l5pc/results/ 目录放置在 mackelab/tsnpe_neurips 代码签出中的对应路径下,即可复现论文中的图5和图6。

相关页面

引用

bibtex @inproceedings{ deistler2022truncated, title={Truncated proposals for scalable and hassle-free simulation-based inference}, author={Michael Deistler and Pedro J. Goncalves and Jakob H. Macke}, booktitle={Thirty-Sixth Conference on Neural Information Processing Systems}, year={2022}, url={https://openreview.net/forum?id=QW98XBAqNRa} }

搜集汇总
数据集介绍
tsnpe_neurips 数据集图片
构建方式
TSNPE NeurIPS 2022数据集是《Truncated proposals for scalable and hassle-free simulation-based inference》论文的配套数据资源,旨在复现文中关于神经科学的图5(幽门网络)与图6(第5层锥体细胞)的核心实验。数据集由Python pickle格式文件构成,涵盖训练好的推理网络、仿真输出及中间结果,其目录结构与代码仓库mackelab/tsnpe_neurips紧密对齐。具体而言,l20_7/inference/目录存放了L5PC模型的两轮训练结果,包括推理网络、验证对数概率、留出观测值及sbi训练循环的TensorBoard日志;p31_4/multiround/则提供了幽门网络的多轮推理结果,涉及APT(有无变换)与TSNPE等多种配置;p31_4/prior_predictives_energy_paper/包含了用于能耗分析的先验预测仿真数据;simulations_pickle/存储了L5PC模型的参数-观测对,支持无需重新运行仿真器即可训练网络。所有文件均由sbi工具箱生成,直接通过pickle或torch.load加载即可使用。
使用方法
使用该数据集的首要步骤是通过HuggingFace Hub的命令行工具进行下载,执行`hf download mackelab/tsnpe_neurips --repo-type dataset --local-dir l5pc/results`即可将完整数据保存至本地l5pc/results目录。接着,将该目录放置在mackelab/tsnpe_neurips代码仓库的对应路径下,即可运行其中的Jupyter Notebook,复现论文中图5与图6的全部结果。由于所有数据文件均为标准Python pickle格式,用户亦可直接通过`pickle.load()`或`torch.load()`函数手动加载特定文件,如推理网络、仿真输出等,用于自定义的分析或迁移实验。数据集的AGPL-3.0许可协议与代码仓库保持一致,确保了在开源框架下的合法使用与二次开发。
背景与挑战
背景概述
TSNPE NeurIPS 2022数据集由Michael Deistler、Pedro J. Gonçalves和Jakob H. Macke于2022年在NeurIPS会议期间创建,旨在支持截断提案方法在仿真推断中的可扩展性与无干扰应用研究。该数据集以神经科学中的两个模型——幽门网络和第5层锥体细胞——为核心研究对象,提供了训练后的推断网络、仿真输出及中间结果,用于重现论文中的关键图例。作为仿真推断领域的重要数据资源,它推动了基于仿真的推断方法在计算生物学和神经科学中的实际应用,显著降低了复杂模型中推断的计算门槛。
当前挑战
该数据集所解决的领域挑战在于,传统仿真推断方法在高维参数空间或复杂模型(如神经元网络)中面临计算效率低下与后验分布近似不准确的问题,而截断提案方法通过局部化采样区域缓解了这些瓶颈。构建过程中层面,挑战包括对大规模仿真参数对的生成与存储管理,例如L5PC模型需要预先模拟大量参数-观测对以避免重复运行仿真器,同时多轮推断结果(如p31_4/multiround)需保持不同配置(APT、TSNPE)间的可复现性和一致性,以及Python pickle格式带来的跨平台兼容性与版本依赖问题。
常用场景
经典使用场景
TSNPE NeurIPS 2022数据集为模拟驱动推断领域提供了可复现的基准实验数据,尤其专注于神经科学中复杂生物物理模型的参数估计。该数据集的经典使用场景体现在两个具体的神经科学模型上:一是龙虾幽门神经网络的节律性放电模式拟合,二是哺乳动物大脑皮层第5层锥体细胞的电生理特性分析。研究者通过调用数据集中存储的模拟输出与训练好的推断网络,能够重现截断序贯神经后验估计(TSNPE)方法在神经科学中的应用效果,验证该算法在高维、非线性动力学系统中的推断能力。这种数据驱动的基准测试模式,使得算法开发者无需重新运行耗时的生物物理模拟器,即可公平比较不同推断方法的性能优劣。
解决学术问题
该数据集直接回应了模拟推断领域长期面临的两大核心挑战:可扩展性与交互友好性。传统神经科学模型中,似然函数往往难以解析计算甚至无法定义,TSNPE通过截断提议分布策略,大幅降低了贝叶斯推断对模拟次数的需求。数据集提供的预训练网络与中间结果,让学术研究者能够系统评估该方法在参数空间探索效率、后验近似精度以及收敛稳定性方面的表现。更重要的是,它解决了复杂生物模型推断中‘黑箱模拟器’与‘计算成本高昂’之间的矛盾,为计算神经科学提供了一种可重复、标准化的验证框架,推动了基于模拟的推断方法从理论验证走向实际生物问题应用。
实际应用
在真实研究场景中,该数据集直接服务于计算神经科学领域的参数反演与分析任务。遗传学家与计算生物学家可以利用其中预存储的幽门网络参数和锥体细胞仿真数据,无需从头运行耗时的多室模型模拟,即可快速测试不同的突触连接强度或离子通道电导假设。能源消耗分析子集更进一步支持能量效率与神经编码关系的研究,让学者能够结合真实生物网络能量预算约束来审视线虫或哺乳动物神经回路的优化程度。通过这些应用,该数据集降低了神经科学计算实验的门槛,使得跨学科团队能够聚焦于生物学假说的验证而非计算流程的搭建。
数据集最近研究
最新研究方向
该数据集聚焦于神经科学与计算生物学交叉领域,为高维、隐式似然模型的仿真推断提供了开创性基准。基于截断提议的框架,该项目在NeurIPS 2022上提出的方法有效规避了传统近似贝叶斯计算在高计算成本与后验偏差之间的权衡,尤其在幽门网络与第5层锥体细胞的实验验证中展现出惊人的可扩展性。此举不仅推动了仿真推断技术在生物物理模型中的实际落地,还为解决复杂系统参数识别、神经机制逆向工程等前沿难题贡献了一种理论与代码兼备的解决方案,在计算神经科学社群中激起了广泛讨论,促使黑箱模拟器的统计推断走向标准化与模块化。
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