Despite extensive progress on image generation, deep generative models are suboptimal when applied to lossless compression. For example, models such as VAEs suffer from a compression cost overhead due to their latent variables that can only be partially eliminated with elaborated schemes such as bits-back coding, resulting in oftentimes poor single-sample compression rates. To overcome such problems, we establish a new class of tractable lossless compression models that permit efficient encoding and decoding: Probabilistic Circuits (PCs). These are a class of neural networks involving $|p|$ computational units that support efficient marginalization over arbitrary subsets of the $D$ feature dimensions, enabling efficient arithmetic coding. We derive efficient encoding and decoding schemes that both have time complexity $\mathcal{O} (\log(D) \cdot |p|)$, where a naive scheme would have linear costs in $D$ and $|p|$, making the approach highly scalable. Empirically, our PC-based (de)compression algorithm runs 5-20x faster than neural compression algorithms that achieve similar bitrates. By scaling up the traditional PC structure learning pipeline, we achieved state-of-the-art results on image datasets such as MNIST. Furthermore, PCs can be naturally integrated with existing neural compression algorithms to improve the performance of these base models on natural image datasets. Our results highlight the potential impact that non-standard learning architectures may have on neural data compression.


翻译:尽管在图像生成上取得了广泛进展,但深重基因模型在应用到无损压缩时并不最优化。例如,VAEs等模型由于潜在的变数,只能部分地用比特背编码等精心设计的方案消除,因此只能部分地消除这些变数,结果往往造成单一模版压缩率低。为了克服这些问题,我们建立了一个新的可移动的无损压缩模型类别,允许高效编码和解码:概率曲线(PCs),这是一套神经网络,涉及$ ⁇ p ⁇ $计算单位,用以支持在美元D$特性层面的任意子集上有效边缘化,从而促成高效的算术编码。我们制定了高效的编码和解码计划,既具有时间复杂性的$\mathcal{O}(log(D)\cdot ⁇ p ⁇ }(美元)美元),而天真的计划可能具有线性成本,用美元和$ ⁇ craliscruple(美元),使方法具有高度可缩略性。从本质上看,我们的PC-抑制性(decommainal)算算算法在5-20-20xn remailalalalalalalalal realalalalal real real real real realalalal ressalalalalalalalalmaxal resslation resslationsmax ress ress lax lax。我们实现了算算算算算方法可以比等数据,从而实现类似的模型。

0
下载
关闭预览

相关内容

iOS 8 提供的应用间和应用跟系统的功能交互特性。
  • Today (iOS and OS X): widgets for the Today view of Notification Center
  • Share (iOS and OS X): post content to web services or share content with others
  • Actions (iOS and OS X): app extensions to view or manipulate inside another app
  • Photo Editing (iOS): edit a photo or video in Apple's Photos app with extensions from a third-party apps
  • Finder Sync (OS X): remote file storage in the Finder with support for Finder content annotation
  • Storage Provider (iOS): an interface between files inside an app and other apps on a user's device
  • Custom Keyboard (iOS): system-wide alternative keyboards

Source: iOS 8 Extensions: Apple’s Plan for a Powerful App Ecosystem
【KDD2021】图神经网络,NUS- Xavier Bresson教授
专知会员服务
63+阅读 · 2021年8月20日
专知会员服务
28+阅读 · 2021年8月2日
专知会员服务
27+阅读 · 2021年5月2日
专知会员服务
139+阅读 · 2020年5月19日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
28+阅读 · 2019年5月18日
Deep Compression/Acceleration:模型压缩加速论文汇总
极市平台
14+阅读 · 2019年5月15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
Ray RLlib: Scalable 降龙十八掌
CreateAMind
9+阅读 · 2018年12月28日
已删除
将门创投
8+阅读 · 2018年10月31日
Hierarchical Disentangled Representations
CreateAMind
4+阅读 · 2018年4月15日
【推荐】卷积神经网络类间不平衡问题系统研究
机器学习研究会
6+阅读 · 2017年10月18日
Auto-Encoding GAN
CreateAMind
7+阅读 · 2017年8月4日
Arxiv
0+阅读 · 2022年1月26日
Arxiv
7+阅读 · 2019年6月20日
Arxiv
19+阅读 · 2018年6月27日
VIP会员
相关VIP内容
【KDD2021】图神经网络,NUS- Xavier Bresson教授
专知会员服务
63+阅读 · 2021年8月20日
专知会员服务
28+阅读 · 2021年8月2日
专知会员服务
27+阅读 · 2021年5月2日
专知会员服务
139+阅读 · 2020年5月19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
28+阅读 · 2019年5月18日
Deep Compression/Acceleration:模型压缩加速论文汇总
极市平台
14+阅读 · 2019年5月15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
Ray RLlib: Scalable 降龙十八掌
CreateAMind
9+阅读 · 2018年12月28日
已删除
将门创投
8+阅读 · 2018年10月31日
Hierarchical Disentangled Representations
CreateAMind
4+阅读 · 2018年4月15日
【推荐】卷积神经网络类间不平衡问题系统研究
机器学习研究会
6+阅读 · 2017年10月18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