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基于自然梯度的准黑盒变分推断及其在贝叶斯学习中的应用

机器学习 2022-12-13 v3 机器学习 计量经济学

摘要

我们开发了一种适用于复杂模型中贝叶斯学习的优化算法。我们的方法依赖于在通用黑盒框架内的自然梯度更新,以有限的模型特定推导实现高效训练。它适用于指数族变分后验分布类,我们详细讨论了高斯情形,其更新形式相当简单。我们的准黑盒变分推断(QBVI)框架可直接应用于广泛的贝叶斯推断问题,且实现简单,因为变分后验的更新不涉及关于模型参数的梯度,也不需要给定 Fisher 信息矩阵。我们在不同后验协方差矩阵假设下发展 QBVI,讨论其鲁棒且可行实现的细节,并提供若干真实世界应用以证明其有效性。

关键词

引用

@article{arxiv.2205.11568,
  title  = {Quasi Black-Box Variational Inference with Natural Gradients for Bayesian Learning},
  author = {Martin Magris and Mostafa Shabani and Alexandros Iosifidis},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2205.11568},
  year   = {2022}
}