Undirected probabilistic graphical models represent the conditional dependencies, or Markov properties, of a collection of random variables. Knowing the sparsity of such a graphical model is valuable for modeling multivariate distributions and for efficiently performing inference. While the problem of learning graph structure from data has been studied extensively for certain parametric families of distributions, most existing methods fail to consistently recover the graph structure for non-Gaussian data. Here we propose an algorithm for learning the Markov structure of continuous and non-Gaussian distributions. To characterize conditional independence, we introduce a score based on integrated Hessian information from the joint log-density, and we prove that this score upper bounds the conditional mutual information for a general class of distributions. To compute the score, our algorithm SING estimates the density using a deterministic coupling, induced by a triangular transport map, and iteratively exploits sparse structure in the map to reveal sparsity in the graph. For certain non-Gaussian datasets, we show that our algorithm recovers the graph structure even with a biased approximation to the density. Among other examples, we apply sing to learn the dependencies between the states of a chaotic dynamical system with local interactions.


翻译:无方向概率图形模型代表随机变量集的有条件依赖性或Markov属性。了解这种图形模型的宽度对于模拟多变量分布和高效进行推断很有价值。虽然从数据中学习图形结构的问题已经对某些分布的参数组进行了广泛研究,但大多数现有方法都未能始终如一地恢复非高加索数据的图形结构。在这里,我们建议了一种算法,用于学习连续和非Gausian分布的Markov结构。为了描述有条件的独立特征,我们引入了基于联合日志密度的海珊综合信息的分数,我们证明,这一分数是一般分布类别的有条件共同信息的上限。要计算分数,我们的算法SING估计密度是使用三角运输图引出的确定性组合,并反复利用地图中的稀薄结构来显示图形的宽度。对于某些非Gausian数据集,我们显示我们的算法恢复了图表结构,即使以偏差的精确度接近度与当地密度的对比。我们用其他的例子来学习。

0
下载
关闭预览

相关内容

《图形模型》是国际公认的高评价的顶级期刊,专注于图形模型的创建、几何处理、动画和可视化,以及它们在工程、科学、文化和娱乐方面的应用。GMOD为其读者提供了经过彻底审查和精心挑选的论文,这些论文传播令人兴奋的创新,传授严谨的理论基础,提出健壮和有效的解决方案,或描述各种主题中的雄心勃勃的系统或应用程序。 官网地址:http://dblp.uni-trier.de/db/journals/cvgip/
【干货书】机器学习速查手册,135页pdf
专知会员服务
125+阅读 · 2020年11月20日
专知会员服务
44+阅读 · 2020年10月31日
一份简单《图神经网络》教程,28页ppt
专知会员服务
123+阅读 · 2020年8月2日
因果图,Causal Graphs,52页ppt
专知会员服务
246+阅读 · 2020年4月19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
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
无监督元学习表示学习
CreateAMind
27+阅读 · 2019年1月4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
Disentangled的假设的探讨
CreateAMind
9+阅读 · 2018年12月10日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
Hierarchical Disentangled Representations
CreateAMind
4+阅读 · 2018年4月15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
Arxiv
0+阅读 · 2021年3月7日
Arxiv
0+阅读 · 2021年3月5日
Arxiv
14+阅读 · 2020年12月17日
VIP会员
相关VIP内容
【干货书】机器学习速查手册,135页pdf
专知会员服务
125+阅读 · 2020年11月20日
专知会员服务
44+阅读 · 2020年10月31日
一份简单《图神经网络》教程,28页ppt
专知会员服务
123+阅读 · 2020年8月2日
因果图,Causal Graphs,52页ppt
专知会员服务
246+阅读 · 2020年4月19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
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
无监督元学习表示学习
CreateAMind
27+阅读 · 2019年1月4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
Disentangled的假设的探讨
CreateAMind
9+阅读 · 2018年12月10日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
Hierarchical Disentangled Representations
CreateAMind
4+阅读 · 2018年4月15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
Top
微信扫码咨询专知VIP会员