This paper introduces and analyses interacting underdamped Langevin algorithms, termed Kinetic Interacting Particle Langevin Monte Carlo (KIPLMC) methods, for statistical inference in latent variable models. We propose a diffusion process that evolves jointly in the space of parameters and latent variables and show that the stationary distribution of this diffusion concentrates around the maximum marginal likelihood estimate of the parameters. We then provide two explicit discretisations of this diffusion as practical algorithms to estimate parameters of statistical models. For each algorithm, we obtain nonasymptotic rates of convergence in Wasserstein-2 distance for the case where the joint log-likelihood is strongly concave with respect to latent variables and parameters. We achieve accelerated convergence rates clearly demonstrating improvement in dimension dependence. To demonstrate the utility of the introduced methodology, we provide numerical experiments that illustrate the effectiveness of the proposed diffusion for statistical inference. Our setting covers a broad number of applications, including unsupervised learning, statistical inference, and inverse problems.


翻译:本文提出并分析了交互式欠阻尼朗之万算法,称为动力学相互作用粒子朗之万蒙特卡洛(KIPLMC)方法,用于潜变量模型中的统计推断。我们提出一种在参数与潜变量空间中联合演化的扩散过程,并证明该扩散的平稳分布集中于参数的边际最大似然估计附近。随后,我们给出该扩散过程的两种显式离散化方案,作为估计统计模型参数的实用算法。对于每个算法,我们推导了在联合对数似然关于潜变量和参数强凹情况下的瓦瑟斯坦-2距离非渐近收敛速率,并实现了加速收敛速度,清晰展示了维度依赖性的改善。为验证所提方法的实用性,我们通过数值实验展示了该扩散过程在统计推断中的有效性。本文研究框架涵盖无监督学习、统计推断及反问题等广泛应用场景。

0
下载
关闭预览

相关内容

【牛津大学】多级蒙特卡洛方法,70页pdf
专知会员服务
61+阅读 · 2022年2月3日
不用数学讲清马尔可夫链蒙特卡洛方法?
算法与数学之美
16+阅读 · 2018年8月8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
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
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
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
Arxiv
0+阅读 · 4月10日
VIP会员
最新内容
综述 | 从问答到任务完成:Agent系统与Harness设计
专知会员服务
1+阅读 · 今天16:54
Agentic RL:框架、实践与长程智能体训练
专知会员服务
1+阅读 · 今天16:52
重新思考无人机时代的生存能力
专知会员服务
5+阅读 · 今天7:44
装甲突击旅:现代战争思考、战斗与组织
专知会员服务
4+阅读 · 今天7:28
在人工智能加速决策环境中拓展OODA循环
专知会员服务
4+阅读 · 今天7:18
军事欺骗:供作战战术指挥官使用的工具
专知会员服务
4+阅读 · 今天7:03
综述 | 世界动作模型:少做梦,多行动
专知会员服务
6+阅读 · 6月23日
美以伊冲突:无人机与人工智能的运用
专知会员服务
10+阅读 · 6月23日
《特种部队在透明战场中的生存力》最新报告
专知会员服务
5+阅读 · 6月23日
相关VIP内容
【牛津大学】多级蒙特卡洛方法,70页pdf
专知会员服务
61+阅读 · 2022年2月3日
相关基金
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
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
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
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
Top
微信扫码咨询专知VIP会员