We consider probabilistic programming for birth-death models of evolution and introduce a new widely-applicable inference method that combines an extension of the alive particle filter (APF) with automatic Rao-Blackwellization via delayed sampling. Birth-death models of evolution are an important family of phylogenetic models of the diversification processes that lead to evolutionary trees. Probabilistic programming languages (PPLs) give phylogeneticists a new and exciting tool: their models can be implemented as probabilistic programs with just a basic knowledge of programming. The general inference methods in PPLs reduce the need for external experts, allow quick prototyping and testing, and accelerate the development and deployment of new models. We show how these birth-death models can be implemented as simple programs in existing PPLs, and demonstrate the usefulness of the proposed inference method for such models. For the popular BiSSE model the method yields an increase of the effective sample size and the conditional acceptance rate by a factor of 30 in comparison with a standard bootstrap particle filter. Although concentrating on phylogenetics, the extended APF is a general inference method that shows its strength in situations where particles are often assigned zero weight. In the case when the weights are always positive, the extra cost of using the APF rather than the bootstrap particle filter is negligible, making our method a suitable drop-in replacement for the bootstrap particle filter in probabilistic programming inference.


翻译:我们考虑为生死进化模型制定概率方案,并采用一种新的广泛适用的推论方法,将活粒子过滤器(APF)的延伸与自动拉奥-黑化通过延迟取样实现自动拉-黑化相结合。出生-死亡演变模型是导致进化树木的多样化过程的植物遗传模型的重要组合。概率方案语言(PPLs)给植物遗传学家提供了一种新的和令人兴奋的工具:它们的模型可以作为概率方案加以实施,而只是对编程的基本知识。PPPPL的一般推论方法减少了对外部专家的需求,允许快速进行原质处理和测试,并加快了新模型的开发和部署。我们展示了这些出生-死亡模型如何作为现有PPPL中简单的方案加以实施,并展示了为这些模型提议的推论方法的有用性。对于流行的BISSSE模型来说,其方法可以提高有效样本规模和有条件的编程率,比标准靴杆粒子过滤器高出30倍。虽然侧重于外部专家的需要,但是在适当的腐蚀性研究中,扩展的APFSBR是其精度的精度,而其精度则在一般推法中则表明其精度的精度是其精度。

0
下载
关闭预览

相关内容

ACM/IEEE第23届模型驱动工程语言和系统国际会议,是模型驱动软件和系统工程的首要会议系列,由ACM-SIGSOFT和IEEE-TCSE支持组织。自1998年以来,模型涵盖了建模的各个方面,从语言和方法到工具和应用程序。模特的参加者来自不同的背景,包括研究人员、学者、工程师和工业专业人士。MODELS 2019是一个论坛,参与者可以围绕建模和模型驱动的软件和系统交流前沿研究成果和创新实践经验。今年的版本将为建模社区提供进一步推进建模基础的机会,并在网络物理系统、嵌入式系统、社会技术系统、云计算、大数据、机器学习、安全、开源等新兴领域提出建模的创新应用以及可持续性。 官网链接:http://www.modelsconference.org/
专知会员服务
44+阅读 · 2020年12月18日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
177+阅读 · 2019年10月11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
计算机 | CCF推荐期刊专刊信息5条
Call4Papers
3+阅读 · 2019年4月10日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
42+阅读 · 2019年1月3日
Hierarchical Disentangled Representations
CreateAMind
4+阅读 · 2018年4月15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
【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
强化学习 cartpole_a3c
CreateAMind
9+阅读 · 2017年7月21日
Causal Effects of Linguistic Properties
Arxiv
0+阅读 · 2021年4月8日
Arxiv
3+阅读 · 2018年2月24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
28+阅读 · 2019年5月18日
计算机 | CCF推荐期刊专刊信息5条
Call4Papers
3+阅读 · 2019年4月10日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
42+阅读 · 2019年1月3日
Hierarchical Disentangled Representations
CreateAMind
4+阅读 · 2018年4月15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
【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
强化学习 cartpole_a3c
CreateAMind
9+阅读 · 2017年7月21日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员