The well-known Gumbel-Max Trick for sampling elements from a categorical distribution (or more generally a non-negative vector) and its variants have been widely used in areas such as machine learning and information retrieval. To sample a random element $i$ in proportion to its positive weight $v_i$, the Gumbel-Max Trick first computes a Gumbel random variable $g_i$ for each positive weight element $i$, and then samples the element $i$ with the largest value of $g_i+\ln v_i$. Recently, applications including similarity estimation and weighted cardinality estimation require to generate $k$ independent Gumbel-Max variables from high dimensional vectors. However, it is computationally expensive for a large $k$ (e.g., hundreds or even thousands) when using the traditional Gumbel-Max Trick. To solve this problem, we propose a novel algorithm, FastGM, which reduces the time complexity from $O(kn^+)$ to $O(k \ln k + n^+)$, where $n^+$ is the number of positive elements in the vector of interest. FastGM stops the procedure of Gumbel random variables computing for many elements, especially for those with small weights. We perform experiments on a variety of real-world datasets and the experimental results demonstrate that FastGM is orders of magnitude faster than state-of-the-art methods without sacrificing accuracy or incurring additional expenses.


翻译:众所周知的 Gumbel- Max Trick 用于从绝对分布( 或更一般地说是一个非负向矢量) 中取样元素的 Gumbel- Max Trick 及其变种的著名 Gumbel- Max Trick 在诸如机器学习和信息检索等领域广泛使用。 要根据一个随机元素的正重比例抽取美元 $v_ i$, Gumbel- Max Trick 首次计算一个 Gumbel 随机变量 $g_ i 美元 美元 美元, 然后再以最大值 $_ i ⁇ un v_ i $ 。 最近, 应用包括相似性估算和加权基度估算, 需要从高维矢量矢量中产生独立的 Gumbel- Max变量。 然而,当使用传统的 Gumbel- Max Trick 元素的随机变量, 我们建议一种新型算法, 将时间复杂性从 $( k\ k ) 到 $ ( k + n + n ) $) 美元 的 基度估算值 来产生 独立美元 独立的 Gumbelbeleval 运算算算算算数, 中, 。

0
下载
关闭预览

相关内容

神经常微分方程教程,50页ppt,A brief tutorial on Neural ODEs
专知会员服务
71+阅读 · 2020年8月2日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
174+阅读 · 2019年10月11日
【哈佛大学商学院课程Fall 2019】机器学习可解释性
专知会员服务
103+阅读 · 2019年10月9日
VCIP 2022 Call for Demos
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年6月6日
征稿 | International Joint Conference on Knowledge Graphs (IJCKG)
开放知识图谱
2+阅读 · 2022年5月20日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
28+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
17+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
42+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
17+阅读 · 2018年12月24日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
Capsule Networks解析
机器学习研究会
11+阅读 · 2017年11月12日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
Arxiv
13+阅读 · 2022年8月16日
Arxiv
54+阅读 · 2022年1月1日
VIP会员
相关资讯
VCIP 2022 Call for Demos
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年6月6日
征稿 | International Joint Conference on Knowledge Graphs (IJCKG)
开放知识图谱
2+阅读 · 2022年5月20日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
28+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
17+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
42+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
17+阅读 · 2018年12月24日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
Capsule Networks解析
机器学习研究会
11+阅读 · 2017年11月12日
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员