Jun, 2024

深度神经网络的后验和变分推断与重尾权重

TL;DR我们在贝叶斯框架中考虑深度神经网络,采用随机网络权重的先验分布。根据 Agapiou 和 Castillo(2023)的最新观点表明,重尾先验分布实现了对平滑性的自适应,我们提出了一个简单的基于重尾权重和ReLU激活的贝叶斯深度学习先验。我们证明了相应的后验分布在非参数回归、几何数据和Besov空间等多种情况下实现了近乎最优的极小极小收缩率,同时对底层函数的内在维度和平滑性进行了自适应。虽然迄今为止大多数方法需要在先验分布中内置一种模型选择的形式,我们方法的一个关键方面是它不需要对网络架构进行超参数采样学习。我们还提供了结果的变分贝叶斯对应物,表明均场变分近似仍然从近乎最优的理论支持中受益。