Bayesian inference has widely acknowledged advantages in many problems, but it can also be unreliable when the model is misspecified. Bayesian modular inference is concerned with complex models which have been specified through a collection of coupled submodels, and is useful when there is misspecification in some of the submodels. The submodels are often called modules in the literature. Cutting feedback is a widely used Bayesian modular inference method which ensures that information from suspect model components is not used in making inferences about parameters in correctly specified modules. However, it may be hard to decide in what circumstances this ``cut posterior'' is preferred to the exact posterior. When misspecification is not severe, cutting feedback may increase the uncertainty in Bayesian posterior inference greatly without reducing estimation bias substantially. This motivates semi-modular inference methods, which avoid the binary cut of cutting feedback approaches. In this work, we precisely formalize the bias-variance trade-off involved in semi-modular inference for the first time in the literature, using a framework of local model misspecification. We then implement a mixture-based semi-modular inference approach, demonstrating theoretically that it delivers inferences that are more accurate, in terms of a user-defined loss function, than either the cut or full posterior on its own. The new method is demonstrated in a number of applications.


翻译:贝叶斯推断在许多问题中被广泛认为具有优势,但当模型设定错误时,其可靠性可能受到影响。贝叶斯模块化推断关注通过一组耦合子模型指定的复杂模型,当部分子模型存在设定错误时尤为有用。在文献中,这些子模型常被称为模块。切断反馈是一种广泛使用的贝叶斯模块化推断方法,可确保来自可疑模型组件的信息不会用于对正确设定模块中的参数进行推断。然而,在何种情况下这种"切断后验"优于精确后验可能难以判断。当模型设定错误不严重时,切断反馈可能在不显著减少估计偏差的情况下大幅增加贝叶斯后验推断的不确定性。这促使了半模块化推断方法的发展,该方法避免了切断反馈方法的二元切断特性。本研究首次在文献中利用局部模型设定错误框架精确形式化了半模块化推断中涉及的偏差-方差权衡。随后我们实现了一种基于混合的半模块化推断方法,从理论上证明,与单独使用切断后验或完整后验相比,该方法能在用户定义的损失函数下提供更准确的推断。该新方法在多个应用场景中得到了验证。

0
下载
关闭预览

相关内容

NeurlPS 2022 | 自然语言处理相关论文分类整理
专知会员服务
51+阅读 · 2022年10月2日
《DeepGCNs: Making GCNs Go as Deep as CNNs》
专知会员服务
32+阅读 · 2019年10月17日
【哈佛大学商学院课程Fall 2019】机器学习可解释性
专知会员服务
105+阅读 · 2019年10月9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
征稿 | International Joint Conference on Knowledge Graphs (IJCKG)
开放知识图谱
2+阅读 · 2022年5月20日
VCIP 2022 Call for Special Session Proposals
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年4月1日
ACM MM 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
5+阅读 · 2022年3月29日
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13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
深度自进化聚类:Deep Self-Evolution Clustering
我爱读PAMI
15+阅读 · 2019年4月13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
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 · 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
1+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2023年3月16日
VIP会员
最新内容
综述 | 世界动作模型:少做梦,多行动
专知会员服务
4+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
7+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
4+阅读 · 6月23日
综述 | 3D场景图:开放挑战与未来方向
专知会员服务
8+阅读 · 6月22日
21世纪的无人机战争
专知会员服务
4+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
5+阅读 · 6月22日
相关资讯
征稿 | International Joint Conference on Knowledge Graphs (IJCKG)
开放知识图谱
2+阅读 · 2022年5月20日
VCIP 2022 Call for Special Session Proposals
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年4月1日
ACM MM 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
5+阅读 · 2022年3月29日
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13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
深度自进化聚类:Deep Self-Evolution Clustering
我爱读PAMI
15+阅读 · 2019年4月13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
相关基金
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 · 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
1+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员