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Φ-散度下非调整朗之万算法与近端采样器的快速收敛

统计理论 2025-02-13 v2 信息论 math.IT 机器学习 统计理论

摘要

我们研究了两种流行的连续空间离散时间马尔可夫链——非调整朗之万算法和近端采样器(朗之万动力学的离散化)的混合时间。我们将这些马尔可夫链的混合时间分析推广到Φ-散度。我们证明,由满足一定条件的严格凸函数Φ导出的任何Φ-散度,在这些马尔可夫链下都以指数速度收敛到0,前提是它们的平稳分布满足相应的Φ-Sobolev不等式,例如当朗之万动力学的目标分布是强对数凹时。我们的框架包含了特殊情况,如Poincaré不等式下的χ²散度混合,以及对数Sobolev不等式下的相对熵混合。我们的结果通过将采样算法视为噪声信道,并界定适当强数据处理不等式中的收缩系数来获得。

关键词

引用

@article{arxiv.2410.10699,
  title  = {Fast Convergence of $\Phi$-Divergence Along the Unadjusted Langevin Algorithm and Proximal Sampler},
  author = {Siddharth Mitra and Andre Wibisono},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2410.10699},
  year   = {2025}
}

备注

v2: Minor changes and reorganization. Accepted at ALT 2025