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通过具有局部模式初始化的无偏对比散度实现深度 Boltzmann 机器的端到端训练

机器学习 2023-06-01 v1 人工智能 机器学习

摘要

我们解决了深度 Boltzmann 机器(DBM)中梯度估计有偏的问题。现有的获得无偏估计量的方法基于 Gibbs 采样器使用极大耦合,但当状态为高维时,其收敛耗时很长。在本研究中,我们提出使用基于 Metropolis-Hastings(MH)的耦合,并将状态初始化于目标分布的局部模式附近。由于 MH 倾向于拒绝提议,该耦合极有可能仅一步即收敛,从而带来高效率。我们发现,我们的方法允许 DBM 以端到端方式训练而无需贪心预训练。我们还提出了一些实用技术以进一步提升 DBM 的性能。我们通过经验证明,我们的训练算法使 DBM 展现出与其他深度生成模型相当的 generative 性能,在 MNIST 上取得了 10.33 的 FID 分数。

关键词

引用

@article{arxiv.2305.19684,
  title  = {End-to-end Training of Deep Boltzmann Machines by Unbiased Contrastive Divergence with Local Mode Initialization},
  author = {Shohei Taniguchi and Masahiro Suzuki and Yusuke Iwasawa and Yutaka Matsuo},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2305.19684},
  year   = {2023}
}

备注

Accepted at ICML 2023