共轭计算变分推断:将非共轭模型中的变分推断转化为共轭模型中的推断
本文介绍,通过变分推理与数据子抽样相结合,可以进行大数据集上的近似后验推断。作者提出一种针对指数族模型的确定性退火方法,引入变分调度算法来提高算法性能,并开发了一种本地变分调度算法,这使得算法精度更高。
Nov, 2014
提出了一种基于随机梯度方法的变分推断新方法,不仅利用变分参数空间的几何性质,而且即使对于非共轭模型也可以产生简单的闭合式更新,该方法也具有收敛速率分析,即使用于非凸目标的随机镜像下降。在多种问题上,实验证明新算法在该框架中导出可以导致最先进的结果。
Oct, 2015
本文介绍了变分Renyi界限(VR),它将传统的变分推理扩展到了Renyi的Alpha-散度。这种新型的变分方法统一了许多现有方法,并且通过参数化散度的Alpha值,实现了从证据下限到对数(边际)似然的平滑插值。采用重参数化技巧、蒙特卡罗近似和随机优化方法,获得了一个可行和统一的优化框架。我们进一步考虑了负Alpha值,并在所提出的框架的一个新的特殊情况下提出了一种新的变分推理方法。在贝叶斯神经网络和变分自编码器上的实验证明了VR界限的广泛适用性。
Feb, 2016
本文提出了用于优化的通用变分推理算法,它是梯度下降法的一种自然补充,可以通过一种函数梯度下降来最小化KL距离,从而迭代地传输一组粒子以匹配目标分布。经过在各种真实世界模型和数据集上的实证研究,我们的方法与现有的最先进的方法相竞争。我们方法的推导基于一个新的理论结果,它连接了平滑转换下KL距离的导数与Stein's恒等式以及最近提出的核化的Stein距离,这也具有独立的兴趣。
Aug, 2016
介绍了一种用于构建结构化变分族的自动化方法。这些凸优化族可以捕获复杂的统计依赖关系,并可用于一个非常大的模型族,包括连续和离散变量。通过在 TensorFlow Probability 中提供 ASVI 的开源实现,发现其表现较其他主流方法更佳。
Feb, 2020
本文提出了一种基于二阶方法的随机变分推断方法,通过求解变分目标函数的Hessian矩阵,选择了两种数值方案来实现这种方法,通过合成和真实数据的实证评估,证实了这种方法的有效性和效率。
Mar, 2022
我们提出了一种新的变分推断方法 $\Xi$-变分推断 ($\Xi$-VI),通过熵正则化扩展了朴素均值场。$\Xi$-VI与熵最优输运问题密切相关,并从计算高效的Sinkhorn算法中受益。我们展示了$\Xi$-变分后验能够有效恢复真实的后验依赖关系,其中依赖关系由正则化参数进行加权。我们分析了参数空间维度对 $\Xi$-变分近似精度的影响以及它对计算的影响,从而粗略刻画了$\Xi$-VI中的统计计算权衡。我们还研究了$\Xi$-VI的经验性质,并建立了关于一致性、渐近正态性、高维渐近性和算法稳定性的结果。我们提供了使用该方法实现多项式时间近似推断的充分条件。最后,我们在模拟和真实数据上展示了 $\Xi$-VI 相对于均值场变分推断的实际优势。
Apr, 2024
随机自然梯度变分推断方法(NGVI)在各种概率模型中被广泛应用,本文对其非渐近收敛速度进行研究,证明了对于共轭似然情况下的非渐近收敛率为1/T,而对于非共轭似然情况下的随机NGVI,证明了它隐式地优化了一个非凸目标。
Jun, 2024