In applied Bayesian inference scenarios, users may have access to a large number of pre-existing model evaluations, for example from maximum-a-posteriori (MAP) optimization runs. However, traditional approximate inference techniques make little to no use of this available information. We propose the framework of post-process Bayesian inference as a means to obtain a quick posterior approximation from existing target density evaluations, with no further model calls. Within this framework, we introduce Variational Sparse Bayesian Quadrature (VSBQ), a method for post-process approximate inference for models with black-box and potentially noisy likelihoods. VSBQ reuses existing target density evaluations to build a sparse Gaussian process (GP) surrogate model of the log posterior density function. Subsequently, we leverage sparse-GP Bayesian quadrature combined with variational inference to achieve fast approximate posterior inference over the surrogate. We validate our method on challenging synthetic scenarios and real-world applications from computational neuroscience. The experiments show that VSBQ builds high-quality posterior approximations by post-processing existing optimization traces, with no further model evaluations.


翻译:在应用贝叶斯推断场景中,用户可能已拥有大量预先存在的模型评估结果,例如来自最大后验概率优化过程的输出。然而,传统的近似推断技术几乎无法利用这些可用信息。我们提出后处理贝叶斯推断框架,旨在仅通过现有目标密度评估结果快速获得后验近似,且无需额外的模型调用。在此框架内,我们提出了变分稀疏贝叶斯求积方法,用于对具有黑箱且可能含噪声似然函数的模型进行后处理近似推断。VSBQ通过复用现有的目标密度评估结果,构建对数后验密度函数的稀疏高斯过程代理模型。随后,我们结合稀疏高斯过程贝叶斯求积与变分推断技术,实现对代理模型的快速近似后验推断。我们在具有挑战性的合成场景及计算神经科学领域的实际应用中验证了该方法。实验表明,VSBQ能够通过后处理现有优化轨迹(无需额外模型评估)构建高质量的后验近似。

0
下载
关闭预览

相关内容

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
34+阅读 · 2019年10月18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
RL解决'BipedalWalkerHardcore-v2' (SOTA)
CreateAMind
31+阅读 · 2019年7月17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
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
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
18+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
4+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
47+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
国家自然科学基金
2+阅读 · 2014年12月31日
Arxiv
12+阅读 · 2021年9月13日
Phase-aware Speech Enhancement with Deep Complex U-Net
Exploring Visual Relationship for Image Captioning
Arxiv
15+阅读 · 2018年9月19日
VIP会员
最新内容
以色列运用人工智能优化空袭警报系统
专知会员服务
0+阅读 · 10分钟前
以色列在多条战线部署AI智能体
专知会员服务
0+阅读 · 18分钟前
2025年大语言模型进展报告
专知会员服务
10+阅读 · 4月25日
多智能体协作机制
专知会员服务
10+阅读 · 4月25日
非对称优势:美海军开发低成本反无人机技术
专知会员服务
9+阅读 · 4月25日
《美战争部小企业创新研究(SBIR)计划》
专知会员服务
8+阅读 · 4月25日
《军事模拟:将军事条令与目标融入AI智能体》
专知会员服务
12+阅读 · 4月25日
【NTU博士论文】3D人体动作生成
专知会员服务
9+阅读 · 4月24日
以色列军事技术对美国军力发展的持续性赋能
专知会员服务
9+阅读 · 4月24日
相关VIP内容
相关资讯
RL解决'BipedalWalkerHardcore-v2' (SOTA)
CreateAMind
31+阅读 · 2019年7月17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
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
相关基金
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
18+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
4+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
47+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
国家自然科学基金
2+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员