We propose an algorithm, termed the Non-Equilibrium Transport Sampler (NETS), to sample from unnormalized probability distributions. NETS can be viewed as a variant of annealed importance sampling (AIS) based on Jarzynski's equality, in which the stochastic differential equation used to perform the non-equilibrium sampling is augmented with an additional learned drift term that lowers the impact of the unbiasing weights used in AIS. We show that this drift is the minimizer of a variety of objective functions, which can all be estimated in an unbiased fashion without backpropagating through solutions of the stochastic differential equations governing the sampling. We also prove that some these objectives control the Kullback-Leibler divergence of the estimated distribution from its target. NETS is shown to be unbiased and, in addition, has a tunable diffusion coefficient which can be adjusted post-training to maximize the effective sample size. We demonstrate the efficacy of the method on standard benchmarks, high-dimensional Gaussian mixture distributions, and a model from statistical lattice field theory, for which it surpasses the performances of related work and existing baselines.


翻译:我们提出了一种名为非平衡输运采样器(NETS)的算法,用于从非归一化概率分布中进行采样。NETS可被视为基于雅尔津斯基等式的一种退火重要性采样(AIS)变体,其中用于执行非平衡采样的随机微分方程通过一个额外的学习漂移项得到增强,该漂移项降低了AIS中使用的无偏校正权重的影响。我们证明该漂移项是多种目标函数的最小化解,所有这些目标函数均能以无偏方式估计,而无需对控制采样的随机微分方程的解进行反向传播。我们还证明了其中一些目标函数控制了估计分布与其目标分布之间的Kullback-Leibler散度。NETS被证明是无偏的,并且具有可调的扩散系数,可在训练后进行调整以最大化有效样本量。我们在标准基准测试、高维高斯混合分布以及一个统计晶格场论模型上验证了该方法的有效性,其性能超越了相关工作和现有基线。

0
下载
关闭预览

相关内容

FlowQA: Grasping Flow in History for Conversational Machine Comprehension
专知会员服务
34+阅读 · 2019年10月18日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
60+阅读 · 2019年10月17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
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22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
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Hierarchical Imitation - Reinforcement Learning
CreateAMind
19+阅读 · 2018年5月25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
From Softmax to Sparsemax-ICML16(1)
KingsGarden
74+阅读 · 2016年11月26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
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
2+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
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2024年11月10日
Arxiv
70+阅读 · 2022年6月30日
UNITER: Learning UNiversal Image-TExt Representations
Arxiv
23+阅读 · 2019年9月25日
Arxiv
30+阅读 · 2019年3月13日
VIP会员
相关资讯
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22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
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Hierarchical Imitation - Reinforcement Learning
CreateAMind
19+阅读 · 2018年5月25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
From Softmax to Sparsemax-ICML16(1)
KingsGarden
74+阅读 · 2016年11月26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
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
2+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
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