論文の概要: Bayesian Optimization through Gaussian Cox Process Models for
Spatio-temporal Data
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2401.14544v1
- Date: Thu, 25 Jan 2024 22:26:15 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-01-29 16:25:57.723108
- Title: Bayesian Optimization through Gaussian Cox Process Models for
Spatio-temporal Data
- Title(参考訳): 時空間データに対するガウスコックス過程モデルによるベイズ最適化
- Authors: Yongsheng Mei, Mahdi Imani, Tian Lan
- Abstract要約: 本稿ではガウスコックス過程の後方推定を新たに提案する。
さらに、効率的な計算のためのNystr"om近似を開発した。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 27.922624489449017
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Bayesian optimization (BO) has established itself as a leading strategy for
efficiently optimizing expensive-to-evaluate functions. Existing BO methods
mostly rely on Gaussian process (GP) surrogate models and are not applicable to
(doubly-stochastic) Gaussian Cox processes, where the observation process is
modulated by a latent intensity function modeled as a GP. In this paper, we
propose a novel maximum a posteriori inference of Gaussian Cox processes. It
leverages the Laplace approximation and change of kernel technique to transform
the problem into a new reproducing kernel Hilbert space, where it becomes more
tractable computationally. It enables us to obtain both a functional posterior
of the latent intensity function and the covariance of the posterior, thus
extending existing works that often focus on specific link functions or
estimating the posterior mean. Using the result, we propose a BO framework
based on the Gaussian Cox process model and further develop a Nystr\"om
approximation for efficient computation. Extensive evaluations on various
synthetic and real-world datasets demonstrate significant improvement over
state-of-the-art inference solutions for Gaussian Cox processes, as well as
effective BO with a wide range of acquisition functions designed through the
underlying Gaussian Cox process model.
- Abstract(参考訳): ベイズ最適化 (bayesian optimization, bo) は、費用対評価関数を効率的に最適化するための主要な戦略である。
既存のbo法は主にガウス過程(gp)サロゲートモデルに依存しており、観測過程がgpとしてモデル化された潜在強度関数によって変調されるガウスコックス法には適用できない。
本稿では,ガウスコックス過程の後方推定法を新たに提案する。
これはラプラス近似とカーネル技法の変化を利用して問題を新しい再生核ヒルベルト空間に変換し、計算的により扱いやすいものにする。
これにより, 潜在強度関数の機能的後方と後方の共分散の両方を得ることができ, 特定のリンク関数に注目したり, 後方平均を推定する既存の作業を拡張することができる。
本研究では,gaussian cox プロセスモデルに基づく bo フレームワークを提案し,効率的な計算のための nystr\"om 近似をさらに開発する。
様々な合成および実世界のデータセットに対する広範囲な評価は、ガウスコックスプロセスの最先端推論ソリューションや、基礎となるガウスコックスプロセスモデルによって設計された幅広い獲得関数を持つ有効なBOよりも大幅に改善されている。
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