In this paper, we present a novel approach to accelerate the Bayesian inference process, focusing specifically on the nested sampling algorithms. Bayesian inference plays a crucial role in cosmological parameter estimation, providing a robust framework for extracting theoretical insights from observational data. However, its computational demands can be substantial, primarily due to the need for numerous likelihood function evaluations. Our proposed method utilizes the power of deep learning, employing feedforward neural networks to approximate the likelihood function dynamically during the Bayesian inference process. Unlike traditional approaches, our method trains neural networks on-the-fly using the current set of live points as training data, without the need for pre-training. This flexibility enables adaptation to various theoretical models and datasets. We perform simple hyperparameter optimization using genetic algorithms to suggest initial neural network architectures for learning each likelihood function. Once sufficient accuracy is achieved, the neural network replaces the original likelihood function. The implementation integrates with nested sampling algorithms and has been thoroughly evaluated using both simple cosmological dark energy models and diverse observational datasets. Additionally, we explore the potential of genetic algorithms for generating initial live points within nested sampling inference, opening up new avenues for enhancing the efficiency and effectiveness of Bayesian inference methods.


翻译:本文提出了一种新颖方法以加速贝叶斯推断过程,特别聚焦于嵌套采样算法。贝叶斯推断在宇宙学参数估计中发挥着关键作用,为从观测数据中提取理论见解提供了稳健框架。然而,其计算需求通常非常庞大,主要源于大量似然函数评估的必要性。我们提出的方法利用深度学习的力量,采用前馈神经网络在贝叶斯推断过程中动态近似似然函数。与传统方法不同,我们的方法无需预训练,而是实时使用当前活跃点集作为训练数据训练神经网络。这种灵活性使其能够适应各种理论模型和数据集。我们通过遗传算法进行简单的超参数优化,为学习每个似然函数建议初始神经网络架构。一旦达到足够精度,神经网络便替代原始似然函数。该实现与嵌套采样算法集成,并已使用简单宇宙学暗能量模型及多样化的观测数据集进行了全面评估。此外,我们探索了遗传算法在嵌套采样推断中生成初始活跃点的潜力,这为提升贝叶斯推断方法的效率与效能开辟了新途径。

0
下载
关闭预览

相关内容

贝叶斯推断(BAYESIAN INFERENCE)是一种应用于不确定性条件下的决策的统计方法。贝叶斯推断的显著特征是,为了得到一个统计结论能够利用先验信息和样本信息。
Linux导论,Introduction to Linux,96页ppt
专知会员服务
82+阅读 · 2020年7月26日
FlowQA: Grasping Flow in History for Conversational Machine Comprehension
专知会员服务
35+阅读 · 2019年10月18日
《DeepGCNs: Making GCNs Go as Deep as CNNs》
专知会员服务
32+阅读 · 2019年10月17日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
164+阅读 · 2019年10月12日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
41+阅读 · 2019年10月9日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
Layer Normalization原理及其TensorFlow实现
深度学习每日摘要
32+阅读 · 2017年6月17日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+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
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
2+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
0+阅读 · 2014年12月31日
A survey on deep hashing for image retrieval
Arxiv
15+阅读 · 2020年6月10日
Optimization for deep learning: theory and algorithms
Arxiv
106+阅读 · 2019年12月19日
Arxiv
11+阅读 · 2018年7月31日
VIP会员
最新内容
机器的崛起:美海军陆战队组建机器人营思考
专知会员服务
5+阅读 · 9月8日
无面之战:人工智能如何重绘权力版图
专知会员服务
3+阅读 · 9月8日
《最强大的军事网状网络》
专知会员服务
9+阅读 · 9月7日
《预测陆军征兵任务分配》110页
专知会员服务
7+阅读 · 9月7日
相关资讯
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
Layer Normalization原理及其TensorFlow实现
深度学习每日摘要
32+阅读 · 2017年6月17日
相关基金
国家自然科学基金
2+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+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
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
2+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
0+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员