Hamiltonian Monte Carlo (HMC) is a popular Markov Chain Monte Carlo (MCMC) algorithm to sample from an unnormalized probability distribution. A leapfrog integrator is commonly used to implement HMC in practice, but its performance can be sensitive to the choice of mass matrix used therein. We develop a gradient-based algorithm that allows for the adaptation of the mass matrix by encouraging the leapfrog integrator to have high acceptance rates while also exploring all dimensions jointly. In contrast to previous work that adapt the hyperparameters of HMC using some form of expected squared jumping distance, the adaptation strategy suggested here aims to increase sampling efficiency by maximizing an approximation of the proposal entropy. We illustrate that using multiple gradients in the HMC proposal can be beneficial compared to a single gradient-step in Metropolis-adjusted Langevin proposals. Empirical evidence suggests that the adaptation method can outperform different versions of HMC schemes by adjusting the mass matrix to the geometry of the target distribution and by providing some control on the integration time.


翻译:汉密尔顿·蒙特卡洛(HMC)是一种流行的马克夫链子蒙特卡洛(MMC)算法,从未正常的概率分布中取样。在实际中,通常使用跳蛙集成器来实施HMC,但其性能对使用的质量矩阵的选择十分敏感。我们开发了一种梯度算法,通过鼓励跳蛙集成器具有较高的接受率,同时共同探索所有层面,允许对质量矩阵进行调整。与以前使用某种预期的平方跳跃距离来调整HMC超参数的工作不同,此处提出的适应战略的目的是通过尽量近似该提议,提高取样效率。我们指出,与Metropolis经调整的Langevin建议中单一的梯度梯度相比,在HMC建议中使用多个梯度是有好处的。从精神学证据表明,适应方法可以通过调整质量矩阵以适应目标分布的几何测量和对整合时间提供某种控制,从而优于不同版本的HMC计划。

0
下载
关闭预览

相关内容

【如何做研究】How to research ,22页ppt
专知会员服务
108+阅读 · 2021年4月17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
【ICLR2020】图神经网络与图像处理,微分方程,27页ppt
专知会员服务
47+阅读 · 2020年6月6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
【新书】Python编程基础,669页pdf
专知会员服务
193+阅读 · 2019年10月10日
MIT新书《强化学习与最优控制》
专知会员服务
275+阅读 · 2019年10月9日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
42+阅读 · 2019年1月3日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2日
Ray RLlib: Scalable 降龙十八掌
CreateAMind
9+阅读 · 2018年12月28日
Disentangled的假设的探讨
CreateAMind
9+阅读 · 2018年12月10日
【代码集合】深度强化学习Pytorch实现集锦
机器学习算法与Python学习
8+阅读 · 2018年10月23日
分布式TensorFlow入门指南
机器学习研究会
4+阅读 · 2017年11月28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】(Keras)LSTM多元时序预测教程
机器学习研究会
24+阅读 · 2017年8月14日
Auto-Encoding GAN
CreateAMind
7+阅读 · 2017年8月4日
Arxiv
0+阅读 · 2021年12月28日
Arxiv
4+阅读 · 2018年1月15日
VIP会员
相关资讯
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
42+阅读 · 2019年1月3日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2日
Ray RLlib: Scalable 降龙十八掌
CreateAMind
9+阅读 · 2018年12月28日
Disentangled的假设的探讨
CreateAMind
9+阅读 · 2018年12月10日
【代码集合】深度强化学习Pytorch实现集锦
机器学习算法与Python学习
8+阅读 · 2018年10月23日
分布式TensorFlow入门指南
机器学习研究会
4+阅读 · 2017年11月28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】(Keras)LSTM多元时序预测教程
机器学习研究会
24+阅读 · 2017年8月14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