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基于Bures-Wasserstein空间中JKO的前向后向高斯变分推断

统计理论 2023-04-13 v1 机器学习 最优化与控制 统计理论

摘要

变分推断(VI)旨在用易处理分布族中的一个元素近似目标分布π\pi。统计与机器学习中的核心议题是高斯VI,其通过在高斯空间上最小化到π\pi的Kullback-Leibler(KL)散度来近似π\pi。本工作中,我们提出(随机)前向后向高斯变分推断(FB-GVI)算法求解高斯VI。我们的方法利用KL散度的复合结构,其可写为光滑项(势)与非光滑项(熵)在赋予Wasserstein距离的高斯Bures-Wasserstein(BW)空间上的和。对所提算法,当π\pi为对数光滑且对数凹时获得最先进的收敛保证,以及当π\pi仅为对数光滑时首次获得至一阶驻点解的收敛保证。

关键词

引用

@article{arxiv.2304.05398,
  title  = {Forward-backward Gaussian variational inference via JKO in the Bures-Wasserstein Space},
  author = {Michael Diao and Krishnakumar Balasubramanian and Sinho Chewi and Adil Salim},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2304.05398},
  year   = {2023}
}