Designing experiments that systematically gather data from complex physical systems is central to accelerating scientific discovery. While Bayesian experimental design (BED) provides a principled, information-based framework that integrates experimental planning with probabilistic inference, the selection of utility functions in BED is a long-standing and active topic, where different criteria emphasize different notions of information. Although Kullback--Leibler (KL) divergence has been one of the most common choices, recent studies have proposed Wasserstein distance as an alternative. In this work, we first employ a toy example to illustrate an issue of Wasserstein distance - the value of Wasserstein distance of a fixed-shape posterior depends on the relative position of its main mass within the support and can exhibit false rewards unrelated to information gain, especially with a non-informative prior (e.g., uniform distribution). We then further provide a systematic comparison between these two criteria through a classical source inversion problem in the BED literature, revealing that the KL divergence tends to lead to faster convergence in the absence of model discrepancy, while Wasserstein metrics provide more robust sequential BED results if model discrepancy is non-negligible. These findings clarify the trade-offs between KL divergence and Wasserstein metrics for the utility function and provide guidelines for selecting suitable criteria in practical BED applications.


翻译:暂无翻译

0
下载
关闭预览

相关内容

综述:基于进化和物理启发建模的计算蛋白设计
专知会员服务
16+阅读 · 2022年9月12日
ExBert — 可视化分析Transformer学到的表示
专知会员服务
32+阅读 · 2019年10月16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
【论文】变分推断(Variational inference)的总结
机器学习研究会
39+阅读 · 2017年11月16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
3+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
9+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
3+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
1+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
23+阅读 · 2022年2月24日
VIP会员
最新内容
分层反无人机系统发展新趋势
专知会员服务
5+阅读 · 9月3日
何为协作武器?
专知会员服务
9+阅读 · 9月1日
《理解认知战:超越信息》
专知会员服务
13+阅读 · 9月1日
美国战争部在GenAI.mil上推出OpenAI的ChatGPT Mil
专知会员服务
8+阅读 · 8月31日
人工智能赋能军事维护:重新定义国防战备
专知会员服务
5+阅读 · 8月31日
《美陆军野战手册(2026年):特种部队》
专知会员服务
8+阅读 · 8月31日
相关VIP内容
综述:基于进化和物理启发建模的计算蛋白设计
专知会员服务
16+阅读 · 2022年9月12日
ExBert — 可视化分析Transformer学到的表示
专知会员服务
32+阅读 · 2019年10月16日
相关基金
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 · 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
9+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
3+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
1+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