由 Bregman 散度引导的具有有限累积量的 Legendre 指数散度模型(K-LED)
统计理论
2019-10-09 v1 计算机视觉与模式识别
信息论
机器学习
math.IT
最优化与控制
机器学习
统计理论
摘要
指数散度模型是机器学习与统计学中有用的框架。主要得益于该模型的加性结构,估计包括均值在内的参数可轻松实现。然而,对累积量函数的严格条件(如解析性、严格凸性与陡性)缩减了指数散度模型的类别。本文提出松弛的指数散度模型 K-LED(具有 K 个累积量的 Legendre 指数散度模型)。所提模型的累积量函数是 Legendre 型的凸函数,在凸域内部具有 K 阶连续偏导数。多数 K-LED 模型通过具有强制性形状约束的、由 Bregman 散度引导的对数凹密度函数建立。所提模型的主要优势在于,1-LED 模型的第一个累积量(或均值参数空间)可通过 Bregman 散度的扩展全局最优性质轻松计算。作为基于 Tweedie 分布的 1-LED 的示例,引入了扩展正态分布。此外,我们给出了满足拟似然函数均值-方差关系的 2-LED。拟似然函数的一个子类与正则 2-LED 模型等价,后者的典则参数空间是开集。一个典型示例是具有幂方差函数的正则 2-LED 模型,即方差与观测值均值的幂成正比。该模型等价于 beta 散度的一个子类(或具有幂方差函数的拟似然函数的一个子类)。进一步,提出了一种新的参数化 K-LED 模型,其累积量函数为凸扩展 logistic 损失函数,该模型包含伯努利分布与泊松分布。
引用
@article{arxiv.1910.03025,
title = {Bregman-divergence-guided Legendre exponential dispersion model with finite cumulants (K-LED)},
author = {Hyenkyun Woo},
journal= {arXiv preprint arXiv:1910.03025},
year = {2019}
}
备注
21pages, 2figures