In Bayesian applications, there is a huge interest in rapid and accurate estimation of the posterior distribution, particularly for high dimensional or hierarchical models. In this article, we propose to use optimization to solve for a joint distribution (random transport plan) between two random variables, $\theta$ from the posterior distribution and $\beta$ from the simple multivariate uniform. Specifically, we obtain an approximate estimate of the conditional distribution $\Pi(\beta\mid \theta)$ as an infinite mixture of simple location-scale changes; applying the Bayes' theorem, $\Pi(\theta\mid\beta)$ can be sampled as one of the reversed transforms from the uniform, with the weight proportional to the posterior density/mass function. This produces independent random samples with high approximation accuracy, as well as nice theoretic guarantees. Our method shows compelling advantages in performance and accuracy, compared to the state-of-the-art Markov chain Monte Carlo and approximations such as variational Bayes and normalizing flow. We illustrate this approach via several challenging applications, such as sampling from multi-modal distribution, estimating sparse signals in high dimension, and soft-thresholding of a graph with a prior on the degrees.
翻译:在 Bayesian 应用中,人们非常希望快速和准确地估计后方分布, 特别是高维或等级模型的后方分布。 在本篇文章中, 我们提议使用优化来解决两个随机变量( 后方分布的$\theta美元和简单的多变量制服的$\beeta美元)之间的联合分布( 随机运输计划) 。 具体地说, 我们获得一个条件分配 $\ Pi (\beta\ mid\theta) 的近似估计, 作为简单位置规模变化的无限混合; 应用 Bayes 的理论, $\ pi (theta\mid\ bita), 可以作为从制服上逆向变换的变换( 随机运输计划) 之一, 其重量与后方密度/ 质量函数成正比。 这生成了高度近似的独立的随机抽样样本, 以及良好的理论保证。 我们的方法显示, 与 状态- Markov 链 相比, 如变异 Bayes 和 正常流动 等近似 。 我们通过几个具有挑战性的应用方法,,,, 以高压性 的图像 的图像 和 的图像, 的 等 的 的 的 度分布 的 的, 通过 的 的 的 的 的 的 的 度 度 度 的 的 度 度 度 度 度 度 度 的 度, 通过 度 的 的 度 的 的 度 度 度 度 度 度 度 度 度 度 度 度 度 度 度 度 度 度 度 度 度 度 度 度 度 度 度 度 度 度 度 度 度 度 度 度 度 度 度 度 度 度 度 度 度 度 度 度 度 度 度 度 度 度 度 度 度 度 度 度 度 度 度 度 度 度 度 度 度 度 度 度 度 度 度 度 度 度 度 度 度 度