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NAS-X:基于扭曲的神经自适应平滑方法

机器学习 2023-10-31 v2 人工智能 机器学习

摘要

序列潜变量模型(SLVMs)是统计学与机器学习中的基本工具,在从医疗健康到神经科学等领域均有应用。随着其灵活性增强,解析推断与模型学习可能变得困难,从而需要近似方法。本文提出基于扭曲的神经自适应平滑(NAS-X),该方法通过将重加权唤醒-睡眠(RWS)扩展到序列场景,利用平滑序列蒙特卡洛(SMC)来估计难处理的后验期望。结合 RWS 与平滑 SMC 使 NAS-X 能够提供低偏差、低方差的梯度估计,并拟合离散与连续潜变量模型。我们阐明了 NAS-X 相对于先前方法的理论优势,并在多种任务中通过实验探究这些优势,包括一个针对神经元动力学机制模型的极具挑战性的应用。这些实验表明,NAS-X 在推断与模型学习上大幅优于先前基于 VI 和 RWS 的方法,实现了更低的参数误差与更紧的似然界。

关键词

引用

@article{arxiv.2308.14864,
  title  = {NAS-X: Neural Adaptive Smoothing via Twisting},
  author = {Dieterich Lawson and Michael Li and Scott Linderman},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2308.14864},
  year   = {2023}
}

备注

Updating for clarity and adding new baselines