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DPVI:一种动态权重的基于粒子的变分推断框架

机器学习 2021-12-03 v1

摘要

近期发展的基于粒子的变分推断(ParVI)方法通过迭代更新粒子位置,将一组固定权重粒子的经验分布驱向给定目标分布 π\pi。然而,固定权重限制极大束缚了经验分布的逼近能力,尤其在粒子数有限时。本文提出依据Fisher-Rao反应流动态调整粒子权重。我们根据一种新颖的连续复合流,发展了通用的动态权重基于粒子的变分推断(DPVI)框架,其同时演化粒子的位置与权重。我们证明该复合流的均值场极限实为某相异度泛函 F\mathcal{F} 的Wasserstein-Fisher-Rao梯度流,这导致 F\mathcal{F} 比现有固定权重ParVI背后的Wasserstein梯度流下降更快。通过在通用框架中使用不同有限粒子近似,我们导出若干高效DPVI算法。实验结果表明所导出的DPVI算法优于其固定权重对应方法。

关键词

引用

@article{arxiv.2112.00945,
  title  = {DPVI: A Dynamic-Weight Particle-Based Variational Inference Framework},
  author = {Chao Zhang and Zhijian Li and Hui Qian and Xin Du},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2112.00945},
  year   = {2021}
}