Variational inference is a technique for approximating intractable posterior distributions in order to quantify the uncertainty of machine learning. Although the unimodal Gaussian distribution is usually chosen as a parametric distribution, it hardly approximates the multimodality. In this paper, we employ the Gaussian mixture distribution as a parametric distribution. A main difficulty of variational inference with the Gaussian mixture is how to approximate the entropy of the Gaussian mixture. We approximate the entropy of the Gaussian mixture as the sum of the entropy of the unimodal Gaussian, which can be analytically calculated. In addition, we theoretically analyze the approximation error between the true entropy and approximated one in order to reveal when our approximation works well. Specifically, the approximation error is controlled by the ratios of the distances between the means to the sum of the variances of the Gaussian mixture. Furthermore, it converges to zero when the ratios go to infinity. This situation seems to be more likely to occur in higher dimensional parametric spaces because of the curse of dimensionality. Therefore, our result guarantees that our approximation works well, for example, in neural networks that assume a large number of weights.


翻译:为了量化机器学习的不确定性,近似棘手的后表分布法是一种方法。虽然单式高斯分布通常被选为参数分布,但几乎不近似多式联运。在本文中,我们使用高斯混合分布作为参数分布法。高斯混合物的变异推断法主要困难在于如何接近高斯混合物的倍数。我们将高斯混合物的导体与单式高斯混合物的倍数之和相近接近,这可以分析计算出来。此外,我们从理论上分析真实的导体与近似值之间的近似差,以便在我们接近效果良好时显示。具体地说,近似误差是由各种手段与高斯混合物差异之和之和之和之间的距离之比所控制。此外,当比值达到精确度时,我们将高斯混合物的倍数相接近为零。这种情况似乎更可能发生在高度的单式高斯高斯混合物的倍数之和,这可以进行分析计算。此外,我们理论上分析真实的导偏差差值和近似更可能发生在真实的粒度网络之间的近似于高位数,因为我们的精确度网络。</s>

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
72+阅读 · 2022年6月28日
专知会员服务
50+阅读 · 2020年12月14日
机器学习入门的经验与建议
专知会员服务
92+阅读 · 2019年10月10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
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
27+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
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
Capsule Networks解析
机器学习研究会
11+阅读 · 2017年11月12日
【推荐】RNN/LSTM时序预测
机器学习研究会
25+阅读 · 2017年9月8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
2+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 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2023年5月4日
VIP会员
相关资讯
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
27+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
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
Capsule Networks解析
机器学习研究会
11+阅读 · 2017年11月12日
【推荐】RNN/LSTM时序预测
机器学习研究会
25+阅读 · 2017年9月8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
2+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 · 2011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