論文の概要: Adaptive, Robust and Scalable Bayesian Filtering for Online Learning
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2505.07267v1
- Date: Mon, 12 May 2025 06:40:29 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-05-13 20:21:49.279247
- Title: Adaptive, Robust and Scalable Bayesian Filtering for Online Learning
- Title(参考訳): オンライン学習のための適応・ロバスト・スケーラブルベイズフィルタ
- Authors: Gerardo Duran-Martin,
- Abstract要約: 本稿では,多様な逐次機械学習問題に対処するための基本的枠組みとしてベイズフィルタを導入する。
この論文は、非定常環境への適応性、不特定性や外れ値のモデル化、ディープニューラルネットワークの高次元パラメータ空間への拡張性といった、ベイズフィルタをこれらの問題に適用する際の重要な課題に対処する。
i)オンライン学習のための開発適応型アプローチを可能にするモジュール型フレームワーク、(ii)一般ベイズを用いた標準フィルタに類似した計算コストで信頼性の高い新規なフィルタ、(ii)
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.5439020425819
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: In this thesis, we introduce Bayesian filtering as a principled framework for tackling diverse sequential machine learning problems, including online (continual) learning, prequential (one-step-ahead) forecasting, and contextual bandits. To this end, this thesis addresses key challenges in applying Bayesian filtering to these problems: adaptivity to non-stationary environments, robustness to model misspecification and outliers, and scalability to the high-dimensional parameter space of deep neural networks. We develop novel tools within the Bayesian filtering framework to address each of these challenges, including: (i) a modular framework that enables the development adaptive approaches for online learning; (ii) a novel, provably robust filter with similar computational cost to standard filters, that employs Generalised Bayes; and (iii) a set of tools for sequentially updating model parameters using approximate second-order optimisation methods that exploit the overparametrisation of high-dimensional parametric models such as neural networks. Theoretical analysis and empirical results demonstrate the improved performance of our methods in dynamic, high-dimensional, and misspecified models.
- Abstract(参考訳): 本論文では,オンライン(連続)学習,先行(一段階)予測,文脈的盗聴など,多様な逐次機械学習問題に対処するための原則的枠組みとしてベイズフィルタを導入する。
この論文は、非定常環境への適応性、不特定性や外れ値のモデルへの堅牢性、ディープニューラルネットワークの高次元パラメータ空間への拡張性といった、ベイズフィルタをこれらの問題に適用する際の重要な課題に対処する。
ベイズフィルタフレームワーク内で,これらの課題に対処する新しいツールを開発した。
i) オンライン学習のための開発適応的アプローチを可能にするモジュール型フレームワーク。
(ii) 一般化ベイズを用いた計算コストと標準フィルタの類似した新規で証明可能な堅牢なフィルタ
三 ニューラルネットワークのような高次元パラメトリックモデルの過度パラメータ化を利用する近似二階最適化法を用いて、モデルパラメータを逐次更新する一連のツール。
理論的解析と実験結果から, 動的, 高次元, 不特定モデルにおける手法の性能向上が示された。
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