Variational Autoencoder based Bayesian Optimization (VAE-BO) has demonstrated its excellent performance in addressing high-dimensional structured optimization problems. However, current mainstream methods overlook the potential of utilizing a pool of unlabeled data to construct the latent space, while only concentrating on designing sophisticated models to leverage the labeled data. Despite their effective usage of labeled data, these methods often require extra network structures, additional procedure, resulting in computational inefficiency. To address this issue, we propose a novel method to effectively utilize unlabeled data with the guidance of labeled data. Specifically, we tailor the pseudo-labeling technique from semi-supervised learning to explicitly reveal the relative magnitudes of optimization objective values hidden within the unlabeled data. Based on this technique, we assign appropriate training weights to unlabeled data to enhance the construction of a discriminative latent space. Furthermore, we treat the VAE encoder and the Gaussian Process (GP) in Bayesian optimization as a unified deep kernel learning process, allowing the direct utilization of labeled data, which we term as Gaussian Process guidance. This directly and effectively integrates the goal of improving GP accuracy into the VAE training, thereby guiding the construction of the latent space. The extensive experiments demonstrate that our proposed method outperforms existing VAE-BO algorithms in various optimization scenarios. Our code will be published at https://github.com/TaicaiChen/PG-LBO.


翻译:基于变分自编码器的贝叶斯优化(VAE-BO)在解决高维结构化优化问题中展现了卓越性能。然而,当前主流方法仅专注于设计复杂模型以利用标注数据,忽视了利用未标注数据池构建潜在空间的潜力。尽管这些方法有效利用了标注数据,但通常需要额外的网络结构和额外步骤,导致计算效率低下。为应对该问题,我们提出了一种在标注数据引导下有效利用未标注数据的新方法。具体而言,我们将半监督学习中的伪标签技术定制化改进,以显式揭示未标注数据中隐藏的目标函数相对大小信息。基于该技术,我们为未标注数据分配适当的训练权重,从而增强判别性潜在空间的构建。此外,我们将贝叶斯优化中的VAE编码器与高斯过程视为统一的深度核学习过程,使得标注数据得以直接利用——我们称之为高斯过程引导。该方法直接将提升高斯过程精度的目标融入VAE训练,从而引导潜在空间的构建。大量实验表明,我们提出的方法在各种优化场景中均优于现有VAE-BO算法。相关代码将于https://github.com/TaicaiChen/PG-LBO公开发布。

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
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
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24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
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
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
3+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
Arxiv
0+阅读 · 2024年2月11日
Attentive Graph Neural Networks for Few-Shot Learning
Arxiv
40+阅读 · 2020年7月14日
VIP会员
最新内容
综述 | 3D场景图:开放挑战与未来方向
专知会员服务
2+阅读 · 6月22日
21世纪的无人机战争
专知会员服务
3+阅读 · 6月22日
《量子技术的军事任务技术适配与利用》
专知会员服务
3+阅读 · 6月22日
美国从乌克兰无人机战争中学习经验
专知会员服务
7+阅读 · 6月21日
ICML 2026 | 面向视觉语言模型的语义鲁棒性认证
专知会员服务
5+阅读 · 6月21日
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
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24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
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
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
3+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