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面向基于期望目标的 GO Hessian

机器学习 2020-06-17 v1 机器学习

摘要

近期提出了一种无偏低方差梯度估计器,称为 GO 梯度,用于基于期望的目标 Eqγ(y)[f(y)]\mathbb{E}_{q_{\boldsymbol{\gamma}}(\boldsymbol{y})} [f(\boldsymbol{y})],其中随机变量(RV)y\boldsymbol{y} 可抽取自具有连续(不可重参数化)内部节点与连续/离散叶的随机计算图。在 GO 梯度基础上,我们针对 Eqγ(y)[f(y)]\mathbb{E}_{q_{\boldsymbol{\boldsymbol{\gamma}}}(\boldsymbol{y})} [f(\boldsymbol{y})] 提出一种无偏低方差 Hessian 估计器,命名为 GO Hessian。考虑到实际实现,我们指出 GO Hessian 易于借助自动微分与 Hessian-向量积使用,从而能够在随机计算图上高效廉价地利用曲率信息。作为代表性示例,我们给出了针对不可重参数化 gamma 与负二项 RV/节点的 GO Hessian。基于 GO Hessian,我们为 Eqγ(y)[f(y)]\mathbb{E}_{q_{\boldsymbol{\boldsymbol{\gamma}}}(\boldsymbol{y})} [f(\boldsymbol{y})] 设计了一种新的二阶方法,并进行了严谨实验以验证其有效性与效率。

关键词

引用

@article{arxiv.2006.08873,
  title  = {GO Hessian for Expectation-Based Objectives},
  author = {Yulai Cong and Miaoyun Zhao and Jianqiao Li and Junya Chen and Lawrence Carin},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2006.08873},
  year   = {2020}
}