Factors models are routinely used to analyze high-dimensional data in both single-study and multi-study settings. Bayesian inference for such models relies on Markov Chain Monte Carlo (MCMC) methods which scale poorly as the number of studies, observations, or measured variables increase. To address this issue, we propose variational inference algorithms to approximate the posterior distribution of Bayesian latent factor models using the multiplicative gamma process shrinkage prior. The proposed algorithms provide fast approximate inference at a fraction of the time and memory of MCMC-based implementations while maintaining comparable accuracy in characterizing the data covariance matrix. We conduct extensive simulations to evaluate our proposed algorithms and show their utility in estimating the model for high-dimensional multi-study gene expression data in ovarian cancers. Overall, our proposed approaches enable more efficient and scalable inference for factor models, facilitating their use in high-dimensional settings. An R package VIMSFA implementing our methods is available on GitHub (github.com/blhansen/VI-MSFA).


翻译:因子模型在单研究和多研究环境中被广泛用于分析高维数据。对此类模型进行贝叶斯推断依赖于马尔可夫链蒙特卡洛(MCMC)方法,但随着研究数量、观测值或测量变量的增加,这些方法的可扩展性较差。为解决这一问题,我们提出了变分推断算法,使用乘法伽马过程收缩先验来近似贝叶斯潜因子模型的后验分布。所提算法在表征数据协方差矩阵方面保持了相当的精度,同时仅需MCMC实现所需时间和内存的一小部分,即可提供快速的近似推断。我们进行了大量模拟来评估所提算法,并展示了其在估计卵巢癌高维多研究基因表达数据模型方面的实用性。总体而言,我们提出的方法使因子模型的推断更加高效且可扩展,促进了其在高维环境中的应用。实现我们方法的R包VIMSFA可在GitHub上获取(github.com/blhansen/VI-MSFA)。

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
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
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
From Softmax to Sparsemax-ICML16(1)
KingsGarden
74+阅读 · 2016年11月26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
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
国家自然科学基金
2+阅读 · 2014年12月31日
VIP会员
最新内容
美海警海上态势感知无人系统
专知会员服务
2+阅读 · 今天5:10
《复杂系统数据驱动预测建模的数值框架》报告
专知会员服务
5+阅读 · 今天3:37
从“会话式人工智能”角度看“Maven智能系统”
专知会员服务
3+阅读 · 今天3:02
《无人机母舰:一种新兴的海军平台》报告
专知会员服务
4+阅读 · 今天2:51
【ICLR2026】基于小型语言模型的终身智能体
专知会员服务
10+阅读 · 4月27日
全面的反无人机系统培训计划
专知会员服务
2+阅读 · 4月27日
探秘Palantir:驱动美情报的科技巨头
专知会员服务
4+阅读 · 4月27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
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
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
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
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
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
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