Bayesian clustering accounts for uncertainty but is computationally demanding at scale. Furthermore, real-world datasets often contain missing values, and simple imputation ignores the associated uncertainty, resulting in suboptimal results. We present Cluster-PFN, a Transformer-based model that extends Prior-Data Fitted Networks (PFNs) to unsupervised Bayesian clustering. Trained entirely on synthetic datasets generated from a finite Gaussian Mixture Model (GMM) prior, Cluster-PFN learns to estimate the posterior distribution over both the number of clusters and the cluster assignments. Our method estimates the number of clusters more accurately than handcrafted model selection procedures such as AIC, BIC and Variational Inference (VI), and achieves clustering quality competitive with VI while being orders of magnitude faster. Cluster-PFN can be trained on complex priors that include missing data, outperforming imputation-based baselines on real-world genomic datasets, at high missingness. These results show that the Cluster-PFN can provide scalable and flexible Bayesian clustering.


翻译:贝叶斯聚类方法能够量化不确定性,但在大规模场景下计算代价高昂。此外,现实数据集常包含缺失值,简单的插补方法会忽略相关不确定性,导致次优结果。本文提出Cluster-PFN,这是一种基于Transformer的模型,它将先验数据拟合网络(PFNs)扩展至无监督贝叶斯聚类任务。该模型完全通过在有限高斯混合模型(GMM)先验下生成的合成数据集进行训练,从而学习估计关于聚类数量与聚类分配的后验分布。我们的方法在估计聚类数量方面比手工设计的模型选择程序(如AIC、BIC和变分推断(VI))更准确,并且在达到与VI相当的聚类质量的同时,计算速度提升数个数量级。Cluster-PFN能够在包含缺失数据的复杂先验上进行训练,在高缺失率情况下,其在真实世界基因组数据集上的表现优于基于插补的基线方法。这些结果表明,Cluster-PFN能够提供可扩展且灵活的贝叶斯聚类解决方案。

0
下载
关闭预览

相关内容

Transformer它就是个支持向量机
专知会员服务
38+阅读 · 2023年9月7日
【ICLR2022】Transformers亦能贝叶斯推断
专知会员服务
25+阅读 · 2021年12月23日
【AAAI2021】对比聚类,Contrastive Clustering
专知会员服务
78+阅读 · 2021年1月30日
【AAAI2021】对比聚类,Contrastive Clustering
专知
26+阅读 · 2021年1月30日
百闻不如一码!手把手教你用Python搭一个Transformer
大数据文摘
18+阅读 · 2019年4月22日
多图带你读懂 Transformers 的工作原理
AI研习社
10+阅读 · 2019年3月18日
BERT大火却不懂Transformer?读这一篇就够了
大数据文摘
12+阅读 · 2019年1月8日
贝叶斯机器学习前沿进展
机器学习研究会
21+阅读 · 2018年1月21日
一文读懂贝叶斯分类算法(附学习资源)
大数据文摘
12+阅读 · 2017年12月14日
国家自然科学基金
16+阅读 · 2017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
9+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
3+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
2+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
Arxiv
0+阅读 · 3月5日
Arxiv
0+阅读 · 2月18日
Arxiv
0+阅读 · 2月3日
VIP会员
最新内容
最新“指挥控制”领域出版物合集(简介)
专知会员服务
1+阅读 · 今天15:19
面向军事作战需求开发的人工智能(RAIMOND)
专知会员服务
3+阅读 · 今天15:13
软件定义多域战术网络:基础与未来方向(综述)
水下战战术决策中的气象与海洋预报(50页报告)
远程空中优势:新一代超视距导弹的兴起
专知会员服务
1+阅读 · 今天14:45
大语言模型溯因推理的统一分类学与综述
专知会员服务
0+阅读 · 今天12:07
相关资讯
【AAAI2021】对比聚类,Contrastive Clustering
专知
26+阅读 · 2021年1月30日
百闻不如一码!手把手教你用Python搭一个Transformer
大数据文摘
18+阅读 · 2019年4月22日
多图带你读懂 Transformers 的工作原理
AI研习社
10+阅读 · 2019年3月18日
BERT大火却不懂Transformer?读这一篇就够了
大数据文摘
12+阅读 · 2019年1月8日
贝叶斯机器学习前沿进展
机器学习研究会
21+阅读 · 2018年1月21日
一文读懂贝叶斯分类算法(附学习资源)
大数据文摘
12+阅读 · 2017年12月14日
相关基金
国家自然科学基金
16+阅读 · 2017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
9+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
3+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
2+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