Bayesian structure learning allows inferring Bayesian network structure from data while reasoning about the epistemic uncertainty -- a key element towards enabling active causal discovery and designing interventions in real world systems. In this work, we propose a general, fully differentiable framework for Bayesian structure learning (DiBS) that operates in the continuous space of a latent probabilistic graph representation. Contrary to existing work, DiBS is agnostic to the form of the local conditional distributions and allows for joint posterior inference of both the graph structure and the conditional distribution parameters. This makes our formulation directly applicable to posterior inference of complex Bayesian network models, e.g., with nonlinear dependencies encoded by neural networks. Using DiBS, we devise an efficient, general purpose variational inference method for approximating distributions over structural models. In evaluations on simulated and real-world data, our method significantly outperforms related approaches to joint posterior inference.


翻译:贝叶斯结构的学习可以从数据中推断出贝叶西亚网络结构,同时推理成瘾的不确定性 -- -- 这是在现实世界系统中促成积极因果发现和设计干预的一个关键要素。在这项工作中,我们为巴伊西亚结构学习提出了一个全面、完全不同的框架,在潜在概率图示的连续空间中运作。与现有工作相反,DiBS对当地有条件分布的形式具有不可知性,并允许对图形结构和有条件分布参数进行共同的事后推断。这使我们的配方直接适用于复杂的巴伊西亚网络模型的事后推断,例如由神经网络编码的非线性依赖性。我们利用DiBS设计了一种高效、通用目的的可变推导法,用于结构模型的近似性分布。在对模拟数据和实际世界数据的评价中,我们的方法大大超出了与联合后推法相关的方法。

0
下载
关闭预览

相关内容

【图与几何深度学习】Graph and geometric deep learning,49页ppt
【干货书】机器学习速查手册,135页pdf
专知会员服务
125+阅读 · 2020年11月20日
迁移学习简明教程,11页ppt
专知会员服务
107+阅读 · 2020年8月4日
因果图,Causal Graphs,52页ppt
专知会员服务
246+阅读 · 2020年4月19日
自动结构变分推理,Automatic structured variational inference
专知会员服务
38+阅读 · 2020年2月10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
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月18日
ICLR2019最佳论文出炉
专知
12+阅读 · 2019年5月6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
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
Auto-Encoding GAN
CreateAMind
7+阅读 · 2017年8月4日
Arxiv
0+阅读 · 2022年2月16日
Arxiv
10+阅读 · 2021年2月18日
Arxiv
4+阅读 · 2020年3月19日
Arxiv
13+阅读 · 2019年11月14日
VIP会员
相关VIP内容
【图与几何深度学习】Graph and geometric deep learning,49页ppt
【干货书】机器学习速查手册,135页pdf
专知会员服务
125+阅读 · 2020年11月20日
迁移学习简明教程,11页ppt
专知会员服务
107+阅读 · 2020年8月4日
因果图,Causal Graphs,52页ppt
专知会员服务
246+阅读 · 2020年4月19日
自动结构变分推理,Automatic structured variational inference
专知会员服务
38+阅读 · 2020年2月10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
相关资讯
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月18日
ICLR2019最佳论文出炉
专知
12+阅读 · 2019年5月6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
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
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