Gaussian processes are machine learning models capable of learning unknown functions in a way that represents uncertainty, thereby facilitating construction of optimal decision-making systems. Motivated by a desire to deploy Gaussian processes in novel areas of science, a rapidly-growing line of research has focused on constructively extending these models to handle non-Euclidean domains, including Riemannian manifolds, such as spheres and tori. We propose techniques that generalize this class to model vector fields on Riemannian manifolds, which are important in a number of application areas in the physical sciences. To do so, we present a general recipe for constructing gauge independent kernels, which induce Gaussian vector fields, i.e. vector-valued Gaussian processes coherent with geometry, from scalar-valued Riemannian kernels. We extend standard Gaussian process training methods, such as variational inference, to this setting. This enables vector-valued Gaussian processes on Riemannian manifolds to be trained using standard methods and makes them accessible to machine learning practitioners.


翻译:高斯进程是机器学习模型,能够以具有不确定性的方式学习未知功能,从而便利建立最佳决策系统。由于希望在新的科学领域部署高斯进程,迅速增长的研究线侧重于建设性地扩大这些模型,以处理非欧洲的域,包括里曼尼主义的元体,如球体和托里等。我们建议采用一些技术,在里曼尼主义多元体上将这一类技术推广到向量场的模型,这对物理科学的一些应用领域很重要。为了做到这一点,我们提出了一个用于建造测量独立内核的一般配方,以引导高斯向量体的向量场,即矢量价值高斯进程与地理测量相一致,从斯卡拉价值的里曼内核内核。我们将标准高斯过程培训方法,例如变异推断方法,推广到这一环境。这样,里曼尼多元体的矢量值高斯进程就能够使用标准方法进行培训,并使机器学习实践者能够利用这些方法。

0
下载
关闭预览

相关内容

Processing 是一门开源编程语言和与之配套的集成开发环境(IDE)的名称。Processing 在电子艺术和视觉设计社区被用来教授编程基础,并运用于大量的新媒体和互动艺术作品中。
专知会员服务
25+阅读 · 2021年4月2日
【斯坦福2021新书】决策算法,694页pdf阐述不确定性决策
专知会员服务
255+阅读 · 2021年1月27日
专知会员服务
42+阅读 · 2020年12月18日
知识图谱推理,50页ppt,Salesforce首席科学家Richard Socher
专知会员服务
105+阅读 · 2020年6月10日
【课程】纽约大学 DS-GA 1003 Machine Learning
专知会员服务
45+阅读 · 2019年10月29日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
39+阅读 · 2019年10月9日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月18日
逆强化学习-学习人先验的动机
CreateAMind
15+阅读 · 2019年1月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
17+阅读 · 2019年1月7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
16+阅读 · 2018年12月24日
Hierarchical Disentangled Representations
CreateAMind
4+阅读 · 2018年4月15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】Python机器学习生态圈(Scikit-Learn相关项目)
机器学习研究会
6+阅读 · 2017年8月23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 · 2022年1月7日
VIP会员
相关资讯
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月18日
逆强化学习-学习人先验的动机
CreateAMind
15+阅读 · 2019年1月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
17+阅读 · 2019年1月7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
16+阅读 · 2018年12月24日
Hierarchical Disentangled Representations
CreateAMind
4+阅读 · 2018年4月15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】Python机器学习生态圈(Scikit-Learn相关项目)
机器学习研究会
6+阅读 · 2017年8月23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