論文の概要: Fair Marriage Principle and Initialization Map for the EM Algorithm
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2007.12845v1
- Date: Sat, 25 Jul 2020 03:23:49 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2022-11-07 00:44:31.566112
- Title: Fair Marriage Principle and Initialization Map for the EM Algorithm
- Title(参考訳): emアルゴリズムにおける公正結婚原理と初期化写像
- Authors: Chenguang Lu
- Abstract要約: 論文は、EMアルゴリズムの一般的な収束理論は間違っていると主張している。
局所極大Qは収束速度に影響を与えるが、大域収束をブロックすることはできない。
改良されたEMアルゴリズムはChannel Matching (CM) EMアルゴリズムと呼ばれ、世界収束を加速することができる。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: The popular convergence theory of the EM algorithm explains that the observed
incomplete data log-likelihood L and the complete data log-likelihood Q are
positively correlated, and we can maximize L by maximizing Q. The Deterministic
Annealing EM (DAEM) algorithm was hence proposed for avoiding locally maximal
Q. This paper provides different conclusions: 1) The popular convergence theory
is wrong; 2) The locally maximal Q can affect the convergent speed, but cannot
block the global convergence; 3) Like marriage competition, unfair competition
between two components may vastly decrease the globally convergent speed; 4)
Local convergence exists because the sample is too small, and unfair
competition exists; 5) An improved EM algorithm, called the Channel Matching
(CM) EM algorithm, can accelerate the global convergence. This paper provides
an initialization map with two means as two axes for the example of a binary
Gaussian mixture studied by the authors of DAEM algorithm. This map can tell
how fast the convergent speeds are for different initial means and why points
in some areas are not suitable as initial points. A two-dimensional example
indicates that the big sample or the fair initialization can avoid global
convergence. For more complicated mixture models, we need further study to
convert the fair marriage principle to specific methods for the
initializations.
- Abstract(参考訳): EMアルゴリズムの一般的な収束理論は、観測された不完全データ対数対数対数対数対数対数と完全データ対数対数Qが正の相関関係にあり、Qを最大化することでLを最大化することができることを説明している。
1) 一般的な収束理論は間違っている。
2) 局所極大Qは収束速度に影響を与えるが、大域収束をブロックすることはできない。
3) 結婚競争と同様に,二成分間の不公平競争は,世界的な収束速度を大幅に減少させる可能性がある。
4) サンプルが小さすぎて不公平な競争が存在するため,局所収束が存在する。
5)Channel Matching (CM) EMアルゴリズムと呼ばれる改良されたEMアルゴリズムは,グローバル収束を加速することができる。
本稿では,DAEMアルゴリズムの著者らによって研究された二元ガウス混合の例として,二つの手段を2つの軸とする初期化写像を提案する。
このマップは、収束速度がどれくらい速く、なぜいくつかの領域の点が初期点として適さないかを示すことができる。
2次元の例は、大きなサンプルや公正な初期化が大域収束を避けることができることを示している。
より複雑な混合モデルでは、フェア結婚の原則を初期化の特定の方法に変換するためにさらなる研究が必要である。
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