Graphs have been commonly used to represent complex data structures. In models dealing with graph-structured data, multivariate parameters may not only exhibit sparse patterns but have structured sparsity and smoothness in the sense that both zero and non-zero parameters tend to cluster together. We propose a new prior for high-dimensional parameters with graphical relations, referred to as the Tree-based Low-rank Horseshoe (T-LoHo) model, that generalizes the popular univariate Bayesian horseshoe shrinkage prior to the multivariate setting to detect structured sparsity and smoothness simultaneously. The T-LoHo prior can be embedded in many high-dimensional hierarchical models. To illustrate its utility, we apply it to regularize a Bayesian high-dimensional regression problem where the regression coefficients are linked by a graph, so that the resulting clusters have flexible shapes and satisfy the cluster contiguity constraint with respect to the graph. We design an efficient Markov chain Monte Carlo algorithm that delivers full Bayesian inference with uncertainty measures for model parameters such as the number of clusters. We offer theoretical investigations of the clustering effects and posterior concentration results. Finally, we illustrate the performance of the model with simulation studies and a real data application for anomaly detection on a road network. The results indicate substantial improvements over other competing methods such as the sparse fused lasso.


翻译:图表通常用于代表复杂的数据结构。 在涉及图形结构数据的模型中,多变量参数可能不仅表现出稀少的模式,而且具有结构化的宽度和光滑性,因为零参数和非零参数往往会聚集在一起。我们提出一个新的高维参数之前的图形关系,即以树为基础的低级马蹄(T-Lohoo)模型(T-Lohoo)模型,该模型将流行的单向贝亚赛马蹄木马缩缩影概括为通用。在多变量设置之前,可同时探测结构的宽度和顺畅度。T-LoHo 之前的T-LoHo 参数可以嵌入许多高维等级模型中。为了说明其实用性,我们应用它来规范巴伊西亚高维高度回归率的问题,因为图形将回归系数联系在一起,因此由此产生的组群具有灵活的形状,并满足与图形有关的集毗连性约束。我们设计了高效的Markov链 Monte Carlo 算法,以不确定性测量模型参数,例如集体数。我们提供了对组合效应效应的理论性研究,以及后方位浓度浓度浓度的模型的精确度分析,我们用模拟方法来说明如何模拟模拟,从而模拟地测测测测路结果。我们用其他数据。我们用其他的模型,用其他的方法演示了其他的模型,用来模拟。

1
下载
关闭预览

相关内容

【KDD2021】图神经网络,NUS- Xavier Bresson教授
专知会员服务
62+阅读 · 2021年8月20日
【干货书】机器学习速查手册,135页pdf
专知会员服务
122+阅读 · 2020年11月20日
因果图,Causal Graphs,52页ppt
专知会员服务
238+阅读 · 2020年4月19日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
23+阅读 · 2019年5月22日
逆强化学习-学习人先验的动机
CreateAMind
15+阅读 · 2019年1月18日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
41+阅读 · 2019年1月3日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
【推荐】自然语言处理(NLP)指南
机器学习研究会
35+阅读 · 2017年11月17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
Capsule Networks解析
机器学习研究会
10+阅读 · 2017年11月12日
Adversarial Variational Bayes: Unifying VAE and GAN 代码
CreateAMind
7+阅读 · 2017年10月4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12月25日
Arxiv
17+阅读 · 2019年3月28日
VIP会员
相关资讯
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
23+阅读 · 2019年5月22日
逆强化学习-学习人先验的动机
CreateAMind
15+阅读 · 2019年1月18日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
41+阅读 · 2019年1月3日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
【推荐】自然语言处理(NLP)指南
机器学习研究会
35+阅读 · 2017年11月17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
Capsule Networks解析
机器学习研究会
10+阅读 · 2017年11月12日
Adversarial Variational Bayes: Unifying VAE and GAN 代码
CreateAMind
7+阅读 · 2017年10月4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