Bayesian methods constitute a popular approach for estimating the conditional independence structure in Gaussian graphical models, since they can quantify the uncertainty through the posterior distribution. Inference in this framework is typically carried out with Markov chain Monte Carlo (MCMC). However, the most widely used choice of prior distribution for the precision matrix, the so called G-Wishart distribution, suffers from an intractable normalizing constant, which gives rise to the problem of double intractability in the updating steps of the MCMC algorithm. In this article, we propose a new class of prior distributions for the precision matrix, termed ST priors, that allow for the construction of MCMC algorithms that do not suffer from double intractability issues. A realization from an ST prior distribution is obtained by applying a sparsifying transform on a matrix from a distribution with support in the set of all positive definite matrices. We carefully present the theory behind the construction of our proposed class of priors and also perform some numerical experiments, where we apply our methods on a human gene expression dataset. The results suggest that our proposed MCMC algorithm is able to converge and achieve acceptable mixing when applied on the real data.


翻译:贝叶斯方法因其能够通过后验分布量化不确定性,已成为估计高斯图模型中条件独立结构的常用方法。在此框架下,推断通常通过马尔可夫链蒙特卡罗(MCMC)方法实现。然而,当前精度矩阵最广泛使用的先验分布——即所谓的G-Wishart分布——存在归一化常数难以处理的问题,这导致MCMC算法的更新步骤出现双重难解性困境。本文提出了一类新的精度矩阵先验分布,称为ST先验,其能够构建不受双重难解性问题影响的MCMC算法。ST先验分布的实现是通过对来自支撑集为所有正定矩阵集合的分布中的矩阵施加稀疏化变换而获得的。我们详细阐述了所提先验分布类别构建背后的理论,并进行了数值实验,将我们的方法应用于人类基因表达数据集。结果表明,所提出的MCMC算法在真实数据上能够收敛并获得可接受的混合效果。

0
下载
关闭预览

相关内容

【博士论文】利用图结构加速稀疏计算
专知会员服务
18+阅读 · 2025年3月6日
【CMU博士论文】高斯表示的可微渲染和优化,198页pdf
专知会员服务
27+阅读 · 2023年10月5日
【Nature】贝叶斯统计与建模综述,26页pdf
专知会员服务
77+阅读 · 2021年1月21日
稀疏大模型简述:从MoE、Sparse Attention到GLaM
夕小瑶的卖萌屋
14+阅读 · 2022年3月22日
【干货书】贝叶斯推断随机过程,449页pdf
专知
31+阅读 · 2020年8月27日
解读 | 得见的高斯过程
机器学习算法与Python学习
14+阅读 · 2019年2月13日
不用数学讲清马尔可夫链蒙特卡洛方法?
算法与数学之美
16+阅读 · 2018年8月8日
概率图模型体系:HMM、MEMM、CRF
机器学习研究会
30+阅读 · 2018年2月10日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31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 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
18+阅读 · 2012年12月31日
VIP会员
最新内容
2026“人工智能+”行业发展蓝皮书(附下载)
专知会员服务
6+阅读 · 今天12:11
《强化学习数学基础》
专知会员服务
4+阅读 · 今天12:07
“Maven计划”的发展演变之“Maven智能系统”应用
《无人机革命:来自俄乌战场的启示》(报告)
专知会员服务
9+阅读 · 今天6:48
《实现联合作战能力所需的技术》58页报告
专知会员服务
5+阅读 · 今天6:30
以色列运用人工智能优化空袭警报系统
专知会员服务
5+阅读 · 今天6:20
以色列在多条战线部署AI智能体
专知会员服务
7+阅读 · 今天6:12
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31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 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
18+阅读 · 2012年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员