We propose the use of U-statistics to reduce variance for gradient estimation in importance-weighted variational inference. The key observation is that, given a base gradient estimator that requires $m > 1$ samples and a total of $n > m$ samples to be used for estimation, lower variance is achieved by averaging the base estimator on overlapping batches of size $m$ than disjoint batches, as currently done. We use classical U-statistic theory to analyze the variance reduction, and propose novel approximations with theoretical guarantees to ensure computational efficiency. We find empirically that U-statistic variance reduction can lead to modest to significant improvements in inference performance on a range of models, with little computational cost.


翻译:我们建议使用U-统计来减少按重量加权变差推算得出的梯度估计差异。 关键观察是,鉴于一个基梯度估测器需要1美元 > 1美元的样本和用于估算的总共1美元 > m美元样本,因此,通过按目前的做法平均使用重重体积比不连续体积重的成批量的基估测器来降低差异。 我们使用传统的U-统计理论来分析差异减少,并提出带有理论保证的新近似法以确保计算效率。 我们从经验中发现,用U-统计差异的减少可以使一系列模型的推算性能显著提高,而计算成本则很小。</s>

0
下载
关闭预览

相关内容

不可错过!《机器学习100讲》课程,UBC Mark Schmidt讲授
专知会员服务
71+阅读 · 2022年6月28日
专知会员服务
50+阅读 · 2020年12月14日
100+篇《自监督学习(Self-Supervised Learning)》论文最新合集
专知会员服务
161+阅读 · 2020年3月18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
机器学习入门的经验与建议
专知会员服务
90+阅读 · 2019年10月10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
23+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
25+阅读 · 2019年5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
41+阅读 · 2019年1月3日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12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
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
0+阅读 · 2013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
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
0+阅读 · 2011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 · 2009年12月31日
Arxiv
16+阅读 · 2022年11月21日
Arxiv
14+阅读 · 2022年10月15日
Arxiv
40+阅读 · 2022年9月19日
Arxiv
14+阅读 · 2020年12月17日
Arxiv
108+阅读 · 2020年2月5日
Arxiv
15+阅读 · 2018年4月5日
VIP会员
相关论文
Arxiv
16+阅读 · 2022年11月21日
Arxiv
14+阅读 · 2022年10月15日
Arxiv
40+阅读 · 2022年9月19日
Arxiv
14+阅读 · 2020年12月17日
Arxiv
108+阅读 · 2020年2月5日
Arxiv
15+阅读 · 2018年4月5日
相关基金
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
0+阅读 · 2013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
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
0+阅读 · 2011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 · 2009年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员