Minimizing functionals in the space of probability distributions can be done with Wasserstein gradient flows. To solve them numerically, a possible approach is to rely on the Jordan-Kinderlehrer-Otto (JKO) scheme which is analogous to the proximal scheme in Euclidean spaces. However, this bilevel optimization problem is known for its computational challenges, especially in high dimension. To alleviate it, very recent works propose to approximate the JKO scheme leveraging Brenier's theorem, and using gradients of Input Convex Neural Networks to parameterize the density (JKO-ICNN). However, this method comes with a high computational cost and stability issues. Instead, this work proposes to use gradient flows in the space of probability measures endowed with the sliced-Wasserstein (SW) distance. We argue that this method is more flexible than JKO-ICNN, since SW enjoys a closed-form differentiable approximation. Thus, the density at each step can be parameterized by any generative model which alleviates the computational burden and makes it tractable in higher dimensions. Interestingly, we also show empirically that these gradient flows are strongly related to the usual Wasserstein gradient flows, and that they can be used to minimize efficiently diverse machine learning functionals.


翻译:最小化概率分布空间中的功能可以用瓦塞尔斯坦梯度流来最小化概率分布空间的功能。 要从数字上解决这些问题, 一种可能的办法是依赖约旦- Kinderleherder- Ottto (JKO) 方案, 这个方案类似于欧clidean 空间的近似方案 。 然而, 这个双级优化问题因其计算挑战而为人所知, 特别是在高维度上。 为了缓解这一问题, 最近的工作建议利用 Brenier 的理论, 并使用输入 Convex 神经网络的梯度来参数化密度( JKO- ICNNN ) 。 但是, 这种方法的计算成本和稳定性问题都很高。 相反, 这项工作建议使用与切除- Wasserstein (SW) 距离相配的概率测量空间中的梯度的梯度流。 我们争辩说, 这个方法比JKO- ICNNNN( ICNN) 更灵活, 因为 SW 拥有一种封闭式不同的近度。 因此, 每一步的密度都可以用任何基因化模型来比较化模型来比较准,, 减轻计算负担, 并使它在更高的层次中可以拉动。

0
下载
关闭预览

相关内容

【PAISS 2021 教程】概率散度与生成式模型,92页ppt
专知会员服务
33+阅读 · 2021年11月30日
专知会员服务
39+阅读 · 2021年7月4日
专知会员服务
48+阅读 · 2021年4月24日
不可错过!华盛顿大学最新《生成式模型》课程,附PPT
专知会员服务
63+阅读 · 2020年12月11日
【Google】梯度下降,48页ppt
专知会员服务
80+阅读 · 2020年12月5日
最新【深度生成模型】Deep Generative Models,104页ppt
专知会员服务
69+阅读 · 2020年10月24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
强化学习三篇论文 避免遗忘等
CreateAMind
19+阅读 · 2019年5月24日
PyTorch 实战:计算 Wasserstein 距离
Python开发者
4+阅读 · 2019年3月19日
逆强化学习-学习人先验的动机
CreateAMind
15+阅读 · 2019年1月18日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2日
Disentangled的假设的探讨
CreateAMind
9+阅读 · 2018年12月10日
【论文笔记】ICLR 2018 Wasserstein自编码器
专知
30+阅读 · 2018年6月29日
【学习】Hierarchical Softmax
机器学习研究会
4+阅读 · 2017年8月6日
Auto-Encoding GAN
CreateAMind
7+阅读 · 2017年8月4日
Meta-Learning with Implicit Gradients
Arxiv
13+阅读 · 2019年9月10日
Arxiv
8+阅读 · 2019年2月15日
Arxiv
6+阅读 · 2018年10月3日
Arxiv
11+阅读 · 2018年3月23日
Arxiv
4+阅读 · 2018年3月23日
Arxiv
6+阅读 · 2018年3月12日
Arxiv
4+阅读 · 2017年12月25日
VIP会员
相关VIP内容
相关资讯
强化学习三篇论文 避免遗忘等
CreateAMind
19+阅读 · 2019年5月24日
PyTorch 实战:计算 Wasserstein 距离
Python开发者
4+阅读 · 2019年3月19日
逆强化学习-学习人先验的动机
CreateAMind
15+阅读 · 2019年1月18日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2日
Disentangled的假设的探讨
CreateAMind
9+阅读 · 2018年12月10日
【论文笔记】ICLR 2018 Wasserstein自编码器
专知
30+阅读 · 2018年6月29日
【学习】Hierarchical Softmax
机器学习研究会
4+阅读 · 2017年8月6日
Auto-Encoding GAN
CreateAMind
7+阅读 · 2017年8月4日
相关论文
Top
微信扫码咨询专知VIP会员