論文の概要: Implicit Maximum a Posteriori Filtering via Adaptive Optimization
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2311.10580v1
- Date: Fri, 17 Nov 2023 15:30:44 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-11-20 14:18:20.061550
- Title: Implicit Maximum a Posteriori Filtering via Adaptive Optimization
- Title(参考訳): 適応最適化による暗黙的最大後方フィルタリング
- Authors: Gianluca M. Bencomo, Jake C. Snell, Thomas L. Griffiths
- Abstract要約: 標準ベイズフィルタ問題を時間変化目標に対する最適化として検討する。
我々のフレームワークは、高次元システムに対して効率的で堅牢でスケーラブルなフィルタをもたらすことを示す。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 4.767884267554628
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Bayesian filtering approximates the true underlying behavior of a
time-varying system by inverting an explicit generative model to convert noisy
measurements into state estimates. This process typically requires either
storage, inversion, and multiplication of large matrices or Monte Carlo
estimation, neither of which are practical in high-dimensional state spaces
such as the weight spaces of artificial neural networks. Here, we frame the
standard Bayesian filtering problem as optimization over a time-varying
objective. Instead of maintaining matrices for the filtering equations or
simulating particles, we specify an optimizer that defines the Bayesian filter
implicitly. In the linear-Gaussian setting, we show that every Kalman filter
has an equivalent formulation using K steps of gradient descent. In the
nonlinear setting, our experiments demonstrate that our framework results in
filters that are effective, robust, and scalable to high-dimensional systems,
comparing well against the standard toolbox of Bayesian filtering solutions. We
suggest that it is easier to fine-tune an optimizer than it is to specify the
correct filtering equations, making our framework an attractive option for
high-dimensional filtering problems.
- Abstract(参考訳): ベイズフィルタは、明示的な生成モデルを反転させ、ノイズの測定結果を状態推定に変換することで、時間変動システムの真の基礎的な挙動を近似する。
このプロセスは通常、大きな行列の保存、反転、乗算、モンテカルロ推定のいずれかを必要とするが、いずれも人工ニューラルネットワークの重み空間のような高次元状態空間では実用的ではない。
ここでは,標準ベイズフィルタ問題を時間変化目標に対する最適化として構成する。
フィルタ方程式やシミュレーション粒子の行列を維持する代わりに、ベイズフィルタを暗黙的に定義する最適化器を指定する。
線型ガウシアン設定では、すべてのカルマンフィルタが勾配降下のkステップを用いて等価な定式化を持つことを示す。
非線形条件下では,本実験により,ベイズフィルタの標準ツールボックスと比較し,実効性,堅牢性,高次元システムにスケーラブルなフィルタが得られた。
我々は,オプティマイザを適切なフィルタリング方程式を特定するよりも微調整し易いことを提案し,このフレームワークを高次元フィルタリング問題に対する魅力的な選択肢とした。
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