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GPyTorch:基于黑盒矩阵-矩阵高斯过程推断与 GPU 加速

机器学习 2021-07-01 v6 机器学习

摘要

尽管可扩展模型取得了进展,用于高斯过程(GPs)的推断工具尚未充分利用计算硬件的发展。我们提出一种基于黑盒矩阵-矩阵乘法(BBMM)的高效通用 GP 推断方法。BBMM 推断使用改进的共轭梯度算法批处理版本,在单次调用中导出训练与推断所需的所有项。BBMM 将精确 GP 推断的渐近复杂度从 O(n3)O(n^3) 降至 O(n2)O(n^2)。使该算法适应可扩展近似和复杂 GP 模型仅需一个用核及其导数进行高效矩阵-矩阵乘法的例程。此外,BBMM 使用专用预条件子来大幅加速收敛。在实验中,我们展示 BBMM 有效利用 GPU 硬件来显著加速精确 GP 推断与可扩展近似。此外,我们提供 GPyTorch,一个基于 PyTorch 构建的通过 BBMM 进行可扩展 GP 推断的软件平台。

关键词

引用

@article{arxiv.1809.11165,
  title  = {GPyTorch: Blackbox Matrix-Matrix Gaussian Process Inference with GPU Acceleration},
  author = {Jacob R. Gardner and Geoff Pleiss and David Bindel and Kilian Q. Weinberger and Andrew Gordon Wilson},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1809.11165},
  year   = {2021}
}

备注

NeurIPS 2018. Most recent version includes additional details on preconditioned BBMM