Markov Chain Monte Carlo (MCMC) is one of the most powerful methods to sample from a given probability distribution, of which the Metropolis Adjusted Langevin Algorithm (MALA) is a variant wherein the gradient of the distribution is used towards faster convergence. However, being set up in the Euclidean framework, MALA might perform poorly in higher dimensional problems or in those involving anisotropic densities as the underlying non-Euclidean aspects of the geometry of the sample space remain unaccounted for. We make use of concepts from differential geometry and stochastic calculus on Riemannian manifolds to geometrically adapt a stochastic differential equation with a non-trivial drift term. This adaptation is also referred to as a stochastic development. We apply this method specifically to the Langevin diffusion equation and arrive at a geometrically adapted Langevin dynamics. This new approach far outperforms MALA, certain manifold variants of MALA, and other approaches such as Hamiltonian Monte Carlo (HMC), its adaptive variant the no-U-turn sampler (NUTS) implemented in Stan, especially as the dimension of the problem increases where often GALA is actually the only successful method. This is evidenced through several numerical examples that include parameter estimation of a broad class of probability distributions and a logistic regression problem.


翻译:Markov Clain Monte Carlo (MCMC) 是从特定概率分布中抽样的最为有力的方法之一,其中,大都会调整后的Langevin Algorithm(MALA)是一个变异体,其分布梯度用于更快的趋同。然而,在Euclidean框架中,MALA可能会在较高维度问题上表现不佳,或者在涉及厌食密度的问题中表现不佳,因为样本空间的几何学基本非欧化物方面仍然下落不明。我们利用了来自里曼尼亚多元上差异几何和随机微积分的差数概念,以便从几何角度上调整分布的梯度,使之与非三轨漂移术语相趋近。这种适应性也被称为一种随机化发展。我们把这种方法专门应用于朗埃文扩散方程式,并形成一个地理学上适应性调整的朗埃文动态。这种新方法远远不符合MALA, 某些多变量,以及其他方法,例如汉密尔顿·蒙特卡洛(HIMC),其适应性差差的方位方位方位等等概念的公式概念概念,其中通常包括SAL-GAIL 的精确度分析方法的成功度,只有SAL 的精确度分析方法,通过数分析法的精确度的精确度的精确度问题。

0
下载
关闭预览

相关内容

因果图,Causal Graphs,52页ppt
专知会员服务
238+阅读 · 2020年4月19日
深度强化学习策略梯度教程,53页ppt
专知会员服务
176+阅读 · 2020年2月1日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
168+阅读 · 2019年10月11日
ACM MM 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
5+阅读 · 2022年3月29日
IEEE TII Call For Papers
CCF多媒体专委会
3+阅读 · 2022年3月24日
ACM TOMM Call for Papers
CCF多媒体专委会
2+阅读 · 2022年3月23日
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Tutorial
中国图象图形学学会CSIG
2+阅读 · 2021年12月20日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium6
中国图象图形学学会CSIG
2+阅读 · 2021年11月12日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
23+阅读 · 2019年5月22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 · 2013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
1+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
0+阅读 · 2008年12月31日
Arxiv
1+阅读 · 2022年4月19日
Risk and optimal policies in bandit experiments
Arxiv
0+阅读 · 2022年4月18日
VIP会员
相关VIP内容
因果图,Causal Graphs,52页ppt
专知会员服务
238+阅读 · 2020年4月19日
深度强化学习策略梯度教程,53页ppt
专知会员服务
176+阅读 · 2020年2月1日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
168+阅读 · 2019年10月11日
相关资讯
ACM MM 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
5+阅读 · 2022年3月29日
IEEE TII Call For Papers
CCF多媒体专委会
3+阅读 · 2022年3月24日
ACM TOMM Call for Papers
CCF多媒体专委会
2+阅读 · 2022年3月23日
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Tutorial
中国图象图形学学会CSIG
2+阅读 · 2021年12月20日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium6
中国图象图形学学会CSIG
2+阅读 · 2021年11月12日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
23+阅读 · 2019年5月22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 · 2013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
1+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
0+阅读 · 2008年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员