Variational Bayesian inference is an important machine-learning tool that finds application from statistics to robotics. The goal is to find an approximate probability density function (PDF) from a chosen family that is in some sense 'closest' to the full Bayesian posterior. Closeness is typically defined through the selection of an appropriate loss functional such as the Kullback-Leibler (KL) divergence. In this paper, we explore a new formulation of variational inference by exploiting the fact that (most) PDFs are members of a Bayesian Hilbert space under careful definitions of vector addition, scalar multiplication and an inner product. We show that variational inference based on KL divergence then amounts to an iterative projection, in the Euclidean sense, of the Bayesian posterior onto a subspace corresponding to the selected approximation family. We work through the details of this general framework for the specific case of the Gaussian approximation family and show the equivalence to another Gaussian variational inference approach. We furthermore discuss the implications for systems that exhibit sparsity, which is handled naturally in Bayesian space, and give an example of a high-dimensional robotic state estimation problem that can be handled as a result. Finally, we provide some preliminary examples of how the approach could be applied to non-Gaussian inference.


翻译:Bayesian 变异的推论是一个重要的机器学习工具,它从统计数据中找到应用到机器人。 目标是从一个在某种意义上“ loosest” 至整个 Bayesian 子宫的选定家庭找到大约概率密度函数( PDF ) 。 通常通过选择适当的损失函数, 诸如 Kullback- Leibertr (KL) 差异, 来界定距离距离。 在本文中, 我们探索一种新的变异推论公式, 利用( 多数) PDF 是Bayesian Hilbert 空间的成员, 其定义是矢量添加、 斜度乘法和内产的谨慎定义。 我们进一步讨论基于 KL 差异的变异推论, 然后在 Euclidean 意义上, 将Bayesian 子宫的变异推到一个与选定近距离家族相对的亚空间空间。 我们通过这个总体框架来研究, 来展示另一个高度变异法方法的等值方法。 我们进一步讨论了基于 KL的系统的影响, 如何将空间的高度分析作为我们自然处理的模型的模型, 。

0
下载
关闭预览

相关内容

专知会员服务
42+阅读 · 2020年12月18日
Linux导论,Introduction to Linux,96页ppt
专知会员服务
78+阅读 · 2020年7月26日
100+篇《自监督学习(Self-Supervised Learning)》论文最新合集
专知会员服务
164+阅读 · 2020年3月18日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
152+阅读 · 2019年10月12日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
174+阅读 · 2019年10月11日
机器学习入门的经验与建议
专知会员服务
92+阅读 · 2019年10月10日
ACM MM 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
5+阅读 · 2022年3月29日
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13日
RoBERTa中文预训练模型:RoBERTa for Chinese
PaperWeekly
57+阅读 · 2019年9月16日
强化学习三篇论文 避免遗忘等
CreateAMind
19+阅读 · 2019年5月24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
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
17+阅读 · 2018年12月24日
vae 相关论文 表示学习 1
CreateAMind
12+阅读 · 2018年9月6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】免费书(草稿):数据科学的数学基础
机器学习研究会
20+阅读 · 2017年10月1日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2013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
2+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2008年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2022年4月19日
Arxiv
0+阅读 · 2022年4月19日
Arxiv
0+阅读 · 2022年4月14日
Arxiv
23+阅读 · 2022年2月24日
VIP会员
相关VIP内容
专知会员服务
42+阅读 · 2020年12月18日
Linux导论,Introduction to Linux,96页ppt
专知会员服务
78+阅读 · 2020年7月26日
100+篇《自监督学习(Self-Supervised Learning)》论文最新合集
专知会员服务
164+阅读 · 2020年3月18日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
152+阅读 · 2019年10月12日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
174+阅读 · 2019年10月11日
机器学习入门的经验与建议
专知会员服务
92+阅读 · 2019年10月10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
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13日
RoBERTa中文预训练模型:RoBERTa for Chinese
PaperWeekly
57+阅读 · 2019年9月16日
强化学习三篇论文 避免遗忘等
CreateAMind
19+阅读 · 2019年5月24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
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
17+阅读 · 2018年12月24日
vae 相关论文 表示学习 1
CreateAMind
12+阅读 · 2018年9月6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】免费书(草稿):数据科学的数学基础
机器学习研究会
20+阅读 · 2017年10月1日
相关基金
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2013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
2+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011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