Relative entropy coding (REC) algorithms encode a sample from a target distribution $Q$ using a proposal distribution $P$, such that the expected codelength is $\mathcal{O}(D_{KL}[Q \,||\, P])$. REC can be seamlessly integrated with existing learned compression models since, unlike entropy coding, it does not assume discrete $Q$ or $P$, and does not require quantisation. However, general REC algorithms require an intractable $\Omega(e^{D_{KL}[Q \,||\, P]})$ runtime. We introduce AS* and AD* coding, two REC algorithms based on A* sampling. We prove that, for continuous distributions over $\mathbb{R}$, if the density ratio is unimodal, AS* has $\mathcal{O}(D_{\infty}[Q \,||\, P])$ expected runtime, where $D_{\infty}[Q \,||\, P]$ is the R\'enyi $\infty$-divergence. We provide experimental evidence that AD* also has $\mathcal{O}(D_{\infty}[Q \,||\, P])$ expected runtime. We prove that AS* and AD* achieve an expected codelength of $\mathcal{O}(D_{KL}[Q \,||\, P])$. Further, we introduce DAD*, an approximate algorithm based on AD* which retains its favourable runtime and has bias similar to that of alternative methods. Focusing on VAEs, we propose the IsoKL VAE (IKVAE), which can be used with DAD* to further improve compression efficiency. We evaluate A* coding with (IK)VAEs on MNIST, showing that it can losslessly compress images near the theoretically optimal limit.


翻译:相对英特罗比 Coding (REC) 算法将一个来自目标分布的样本编码为 Q 美元, 使用建议分配 $P$, 从而预期的代码长度为 $\ mathcal{O} (D ⁇ KL} Q\ Q\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \, P} 。 REC 可以和现有的已知压缩模型完全融合, 因为, 不同于英特罗比 coding, 它不承担离散的 Q 或 $P$, 不需要量化的 。 但是, 普通的REC 需要一个棘手的 $\ 美元 [Q, ⁇, P} (P} ) 美元运行时间。 我们的 Q\ 和 A* 运行的预期的方法是 。

0
下载
关闭预览

相关内容

相对熵(relative entropy),又被称为Kullback-Leibler散度(Kullback-Leibler divergence)或信息散度(information divergence),是两个概率分布(probability distribution)间差异的非对称性度量。在在信息理论中,相对熵等价于两个概率分布的信息熵(Shannon entropy)的差值.
最新《Transformers模型》教程,64页ppt
专知会员服务
305+阅读 · 2020年11月26日
Linux导论,Introduction to Linux,96页ppt
专知会员服务
77+阅读 · 2020年7月26日
Python计算导论,560页pdf,Introduction to Computing Using Python
专知会员服务
72+阅读 · 2020年5月5日
100+篇《自监督学习(Self-Supervised Learning)》论文最新合集
专知会员服务
164+阅读 · 2020年3月18日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
151+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
RoBERTa中文预训练模型:RoBERTa for Chinese
PaperWeekly
57+阅读 · 2019年9月16日
强化学习三篇论文 避免遗忘等
CreateAMind
19+阅读 · 2019年5月24日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22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
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
42+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
vae 相关论文 表示学习 1
CreateAMind
12+阅读 · 2018年9月6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
【推荐】SVM实例教程
机器学习研究会
17+阅读 · 2017年8月26日
国家自然科学基金
6+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
3+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
1+阅读 · 2012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 · 2009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 · 2009年12月31日
Arxiv
1+阅读 · 2022年4月18日
Arxiv
0+阅读 · 2022年4月15日
Prefix-Free Coding for LQG Control
Arxiv
0+阅读 · 2022年4月15日
Arxiv
0+阅读 · 2022年4月15日
ResT V2: Simpler, Faster and Stronger
Arxiv
0+阅读 · 2022年4月15日
Arxiv
31+阅读 · 2020年9月21日
VIP会员
相关VIP内容
最新《Transformers模型》教程,64页ppt
专知会员服务
305+阅读 · 2020年11月26日
Linux导论,Introduction to Linux,96页ppt
专知会员服务
77+阅读 · 2020年7月26日
Python计算导论,560页pdf,Introduction to Computing Using Python
专知会员服务
72+阅读 · 2020年5月5日
100+篇《自监督学习(Self-Supervised Learning)》论文最新合集
专知会员服务
164+阅读 · 2020年3月18日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
151+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
相关资讯
RoBERTa中文预训练模型:RoBERTa for Chinese
PaperWeekly
57+阅读 · 2019年9月16日
强化学习三篇论文 避免遗忘等
CreateAMind
19+阅读 · 2019年5月24日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22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
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
42+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
vae 相关论文 表示学习 1
CreateAMind
12+阅读 · 2018年9月6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
【推荐】SVM实例教程
机器学习研究会
17+阅读 · 2017年8月26日
相关基金
国家自然科学基金
6+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
3+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
1+阅读 · 2012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 · 2009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 · 2009年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员