Inference of the marginal probability distribution is defined as the calculation of the probability of a subset of the variables and is relevant for handling missing data and hidden variables. While inference of the marginal probability distribution is crucial for various problems in machine learning and statistics, its exact computation is generally not feasible for categorical variables in Bayesian networks due to the NP-hardness of this task. We develop a divide-and-conquer approach using the graphical properties of Bayesian networks to split the computation of the marginal probability distribution into sub-calculations of lower dimensionality, thus reducing the overall computational complexity. Exploiting this property, we present an efficient and scalable algorithm for calculating the marginal probability distribution for categorical variables. The novel method is compared against state-of-the-art approximate inference methods in a benchmarking study, where it displays superior performance. As an immediate application, we demonstrate how our method can be used to classify incomplete data against Bayesian networks and use this approach for identifying the cancer subtype of kidney cancer patient samples.


翻译:边际概率分布的推论被定义为计算一个子变量的概率,与处理缺失的数据和隐藏变量有关。虽然边际概率分布的推论对于机器学习和统计中的各种问题至关重要,但由于这项任务的NP-硬性,它对于巴伊西亚网络中的绝对变量一般不可行。我们开发了一种分解和分解方法,使用巴伊西亚网络的图形属性,将边际概率分布的计算分为低维度子计算,从而降低总体计算复杂性。利用这一属性,我们为计算绝对变量的边际概率分布提供了高效和可缩放的算法。新颖方法与基准研究中最先进的近似推论方法进行了比较,在基准研究中,该方法表现优异。作为直接应用,我们展示了如何使用我们的方法对巴伊西亚网络的不完整数据进行分类,并使用这种方法确定肾癌患者样本的癌症子类型。

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
71+阅读 · 2022年6月28日
Linux导论,Introduction to Linux,96页ppt
专知会员服务
76+阅读 · 2020年7月26日
因果图,Causal Graphs,52页ppt
专知会员服务
238+阅读 · 2020年4月19日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
167+阅读 · 2019年10月11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
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium9
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年12月17日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
23+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
25+阅读 · 2019年5月18日
深度自进化聚类:Deep Self-Evolution Clustering
我爱读PAMI
14+阅读 · 2019年4月13日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
41+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
16+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 · 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 · 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 · 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
2+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
26+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
Arxiv
21+阅读 · 2022年2月24日
A Survey on Bayesian Deep Learning
Arxiv
60+阅读 · 2020年7月2日
VIP会员
相关VIP内容
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
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium9
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年12月17日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
23+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
25+阅读 · 2019年5月18日
深度自进化聚类:Deep Self-Evolution Clustering
我爱读PAMI
14+阅读 · 2019年4月13日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
41+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
16+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 · 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 · 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 · 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
2+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
26+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员