A key challenge in the practical application of Gaussian processes (GPs) is selecting a proper covariance function. The moving average, or process convolutions, construction of GPs allows some additional flexibility, but still requires choosing a proper smoothing kernel, which is non-trivial. Previous approaches have built covariance functions by using GP priors over the smoothing kernel, and by extension the covariance, as a way to bypass the need to specify it in advance. However, such models have been limited in several ways: they are restricted to single dimensional inputs, e.g. time; they only allow modelling of single outputs and they do not scale to large datasets since inference is not straightforward. In this paper, we introduce a nonparametric process convolution formulation for GPs that alleviates these weaknesses by using a functional sampling approach based on Matheron's rule to perform fast sampling using interdomain inducing variables. Furthermore, we propose a composition of these nonparametric convolutions that serves as an alternative to classic deep GP models, and allows the covariance functions of the intermediate layers to be inferred from the data. We test the performance of our model on benchmarks for single output GPs, multiple output GPs and deep GPs and find that our approach can provide improvements over standard GP models, particularly for larger datasets.


翻译:Gaussian 进程( GPs) 实际应用中的一个关键挑战是选择一个适当的共变函数。 移动平均值或进程变换, GPs的构建允许一些额外的灵活性, 但仍然需要选择一个适当的平滑内核, 这是一种非三重性。 以前的处理方法已经通过使用 GP 前端对平滑内核, 并通过延伸共变法建立了共变法功能, 从而绕过提前指定该功能的需要。 但是, 这些模型在几个方面是有限的: 它们局限于单维输入, 例如时间; 它们只允许单个输出的建模, 并且由于推断不直截了当, 它们不至于大数据集。 在本文中, 我们为GPs引入了一种非参数性进化过程变换公式, 通过使用基于 Matheron 规则的功能抽样方法, 来利用内部诱导变变量进行快速取样, 从而减轻这些弱点。 此外, 我们提议了这些非对等变变法的构成, 用来替代典型的深度GPs 模型, 并且允许对高级GPs 模型的共变法功能功能功能, 用于从我们的多个输出测算。

0
下载
关闭预览

相关内容

不可错过!《机器学习100讲》课程,UBC Mark Schmidt讲授
专知会员服务
73+阅读 · 2022年6月28日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
152+阅读 · 2019年10月12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
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
39+阅读 · 2019年10月9日
VCIP 2022 Call for Special Session Proposals
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年4月1日
ACM MM 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
5+阅读 · 2022年3月29日
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13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
深度自进化聚类:Deep Self-Evolution Clustering
我爱读PAMI
15+阅读 · 2019年4月13日
无监督元学习表示学习
CreateAMind
27+阅读 · 2019年1月4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
【论文】变分推断(Variational inference)的总结
机器学习研究会
39+阅读 · 2017年11月16日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013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 · 2008年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2022年11月25日
Arxiv
23+阅读 · 2022年2月24日
VIP会员
相关资讯
VCIP 2022 Call for Special Session Proposals
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年4月1日
ACM MM 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
5+阅读 · 2022年3月29日
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13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
深度自进化聚类:Deep Self-Evolution Clustering
我爱读PAMI
15+阅读 · 2019年4月13日
无监督元学习表示学习
CreateAMind
27+阅读 · 2019年1月4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
【论文】变分推断(Variational inference)的总结
机器学习研究会
39+阅读 · 2017年11月16日
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013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 · 2008年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员