論文の概要: Pseudo-Likelihood Inference
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2311.16656v1
- Date: Tue, 28 Nov 2023 10:17:52 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-11-29 18:57:58.179121
- Title: Pseudo-Likelihood Inference
- Title(参考訳): Pseudo-likelihood推論
- Authors: Theo Gruner, Boris Belousov, Fabio Muratore, Daniel Palenicek, Jan
Peters
- Abstract要約: Pseudo-Likelihood Inference (PLI)は、ABCに神経近似をもたらす新しい方法であり、ベイズシステムの識別に挑戦するタスクと競合する。
PLIは、勾配降下による神経後葉の最適化を可能にし、要約統計に頼らず、入力として複数の観察を可能にする。
PLIの有効性は、4つの古典的SBIベンチマークタスクと非常にダイナミックな物理システムで評価される。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 16.934708242852558
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Simulation-Based Inference (SBI) is a common name for an emerging family of
approaches that infer the model parameters when the likelihood is intractable.
Existing SBI methods either approximate the likelihood, such as Approximate
Bayesian Computation (ABC) or directly model the posterior, such as Sequential
Neural Posterior Estimation (SNPE). While ABC is efficient on low-dimensional
problems, on higher-dimensional tasks, it is generally outperformed by SNPE,
which leverages function approximation. In this paper, we propose
Pseudo-Likelihood Inference (PLI), a new method that brings neural
approximation into ABC, making it competitive on challenging Bayesian system
identification tasks. By utilizing integral probability metrics, we introduce a
smooth likelihood kernel with an adaptive bandwidth that is updated based on
information-theoretic trust regions. Thanks to this formulation, our method (i)
allows for optimizing neural posteriors via gradient descent, (ii) does not
rely on summary statistics, and (iii) enables multiple observations as input.
In comparison to SNPE, it leads to improved performance when more data is
available. The effectiveness of PLI is evaluated on four classical SBI
benchmark tasks and on a highly dynamic physical system, showing particular
advantages on stochastic simulations and multi-modal posterior landscapes.
- Abstract(参考訳): シミュレーションベース推論(SBI: Simulation-Based Inference)は、モデルパラメータを推論する新しいアプローチのファミリーの一般的な名称である。
既存のSBI法は、近似ベイズ計算(ABC)のような確率を近似するか、逐次ニューラル後推定(SNPE)のような後部を直接モデル化するかのいずれかである。
ABCは低次元問題や高次元問題では効率的であるが、一般に関数近似を利用するSNPEよりも優れている。
本稿では,abcにニューラルネットワーク近似を導入する新しい手法であるpseudo-likelihood inference (pli)を提案する。
積分確率メトリクスを利用することにより,情報理論的な信頼領域に基づいて更新される適応帯域幅を持つスムース・ラバース・カーネルを提案する。
この定式化のおかげで、我々の手法は
(i)勾配降下による神経後肢の最適化が可能。
(ii)要約統計に頼らず、
(iii)入力として複数の観察が可能。
SNPEと比較して、より多くのデータが利用可能になるとパフォーマンスが向上する。
PLIの有効性は、4つの古典的SBIベンチマークタスクと非常にダイナミックな物理システムで評価され、確率的シミュレーションやマルチモーダルな後部景観に特に利点がある。
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