高维贝叶斯推断新突破:过参数化区域复杂度只依赖样本数N不随维度d增长!
Dimension-free regimes for unadjusted Langevin in ridge-separable models: A subspace robust Wasserstein analysis
arXiv ML (stat.ML) #Langevin算法#贝叶斯推断#采样理论 🕐 今天 12:00

📖 AI 总结

该论文研究无调整朗之万算法(ULA)在高维贝叶斯推断中的偏差与混合时间问题。传统基于Wasserstein-2距离的分析会得出随维度增长的偏差和混合时间,但这一度量强于许多统计任务的实际需要。作者改用子空间鲁棒Wasserstein距离分析偏差,该距离可控制均值及任意低维边缘分布,更贴合实际估计的可观测量。针对由独立同分布数据构成的岭可分离势函数,论文证明了高概率界,揭示混合时间随样本数N相对维度d变化呈钟形轮廓:在过参数化情形下,有效维度为数据相关扰动的秩N,复杂度取决于N而非d;在大样本情形下,一旦N足够大,高斯扰动估计可给出与维度无关的复杂度;而在N与d成比例的区域,论文证明一般情形下不存在与维度无关的保证。该结果为ULA在高维模型中的适用边界提供了更精细的理论刻画。

🔑 关键词速览

Unadjusted Langevin Algorithm (ULA)一种用于高维贝叶斯推断的采样算法,基于朗之万扩散的离散化,无需接受-拒绝步骤。
Wasserstein-2 distance一种衡量概率分布之间差异的度量,基于最优传输理论,对高维分析较为严格。
subspace robust Wasserstein distance一种改进的Wasserstein距离,专注于控制均值和低维边缘分布,对实际可观测量的估计更适用。
ridge-separable potentials一类特殊的势函数形式,通常由数据驱动,具有岭可分离结构,便于分析高维采样算法。
overparameterized regime模型参数数量超过数据点数量的区域,此时有效维度由数据依赖扰动的秩决定。
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