A common way to analyze learning of statistical models is to consider operations in the models parameter space, however this becomes challenging when there is no one-to-one mapping between the parameter space and the underlying statistical model space. Such ``singular models'' occur frequently and exhibit a characteristic decrease in convergence speed of learning trajectories due to attractor behaviors. In this work, we consider a relative reparameterization technique of the parameter space, which yields a general method for extracting regular sub-models from singular models. On the example of Gaussian Mixture Models and Neural Networks we theoretically and numerically analyze the convergence rate for Gradient Descent under both parameterizations. Analyzing second-order methods and explicit properties of the Fisher Information Matrix we distinguish between differences in convergence behavior arising from algorithmic and intrinsic information-geometric aspects.


翻译:分析统计模型学习的常见方法是在模型参数空间中考虑操作,但当参数空间与底层统计模型空间之间不存在一一映射时,这变得具有挑战性。此类“奇异模型”频繁出现,并因吸引子行为而表现出学习轨迹收敛速度的典型下降。在本文中,我们考虑了参数空间的相对重参数化技术,该技术提供了一种从奇异模型中提取正则子模型的通用方法。以高斯混合模型和神经网络为例,我们从理论和数值上分析了两种参数化下梯度下降的收敛速度。通过分析二阶方法以及Fisher信息矩阵的显式性质,我们区分了由算法和信息几何方面差异引起的收敛行为差异。

0
下载
关闭预览

相关内容

ACM/IEEE第23届模型驱动工程语言和系统国际会议,是模型驱动软件和系统工程的首要会议系列,由ACM-SIGSOFT和IEEE-TCSE支持组织。自1998年以来,模型涵盖了建模的各个方面,从语言和方法到工具和应用程序。模特的参加者来自不同的背景,包括研究人员、学者、工程师和工业专业人士。MODELS 2019是一个论坛,参与者可以围绕建模和模型驱动的软件和系统交流前沿研究成果和创新实践经验。今年的版本将为建模社区提供进一步推进建模基础的机会,并在网络物理系统、嵌入式系统、社会技术系统、云计算、大数据、机器学习、安全、开源等新兴领域提出建模的创新应用以及可持续性。 官网链接:http://www.modelsconference.org/
基于模型的强化学习综述
专知
42+阅读 · 2022年7月13日
深度多模态表示学习综述论文,22页pdf
专知
33+阅读 · 2020年6月21日
深度学习中Attention Mechanism详细介绍:原理、分类及应用
深度学习与NLP
10+阅读 · 2019年2月18日
从Seq2seq到Attention模型到Self Attention(一)
量化投资与机器学习
76+阅读 · 2018年10月8日
国家自然科学基金
43+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
21+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
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
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
12+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
6+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
13+阅读 · 2014年12月31日
VIP会员
最新内容
学习数据的几何:形状空间分析数学综述
专知会员服务
6+阅读 · 6月17日
定向能反无人机系统最新发展动态
专知会员服务
7+阅读 · 6月17日
从燃煤战舰到算法战争:水面指挥的永恒要求
专知会员服务
4+阅读 · 6月17日
相关VIP内容
相关基金
国家自然科学基金
43+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
21+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
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
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
12+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
6+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
13+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员