論文の概要: Regime-Switching Langevin Monte Carlo Algorithms
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2509.00941v1
- Date: Sun, 31 Aug 2025 17:18:41 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-09-04 15:17:03.473366
- Title: Regime-Switching Langevin Monte Carlo Algorithms
- Title(参考訳): レジームスイッチング モンテカルロアルゴリズム
- Authors: Xiaoyu Wang, Yingli Wang, Lingjiong Zhu,
- Abstract要約: Langevin Monte Carlo (LMC) アルゴリズムは、ターゲット確率分布をサンプリングするMarkov Chain MonteMCMC (Markov Chain MonteMCMC) 法として人気がある。
我々は、レギュラースイッチングランゲヴィンダイナミクス(RSLD)とレギュラースイッチングキネティックランゲヴィンダイナミクス(RS-KLD)を提案する。
これらの離散化に基づいて、レギュラースイッチングランゲヴィンモンテカルロ(RS-LMC)アルゴリズムとレギュラースイッチングランゲバンモンテカルロ(RS-KLMC)アルゴリズムを導入する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 8.014749318189851
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Langevin Monte Carlo (LMC) algorithms are popular Markov Chain Monte Carlo (MCMC) methods to sample a target probability distribution, which arises in many applications in machine learning. Inspired by regime-switching stochastic differential equations in the probability literature, we propose and study regime-switching Langevin dynamics (RS-LD) and regime-switching kinetic Langevin dynamics (RS-KLD). Based on their discretizations, we introduce regime-switching Langevin Monte Carlo (RS-LMC) and regime-switching kinetic Langevin Monte Carlo (RS-KLMC) algorithms, which can also be viewed as LMC and KLMC algorithms with random stepsizes. We also propose frictional-regime-switching kinetic Langevin dynamics (FRS-KLD) and its associated algorithm frictional-regime-switching kinetic Langevin Monte Carlo (FRS-KLMC), which can also be viewed as the KLMC algorithm with random frictional coefficients. We provide their 2-Wasserstein non-asymptotic convergence guarantees to the target distribution, and analyze the iteration complexities. Numerical experiments using both synthetic and real data are provided to illustrate the efficiency of our proposed algorithms.
- Abstract(参考訳): Langevin Monte Carlo (LMC) アルゴリズムは、ターゲット確率分布をサンプリングするMarkov Chain Monte Carlo (MCMC) 手法として人気がある。
確率文学における状態スイッチング確率微分方程式に着想を得て、状態スイッチングランゲイン力学(RS-LD)と状態スイッチング運動ランゲイン力学(RS-KLD)を提案し、研究する。
これらの離散化に基づいて、ランダムなステップサイズを持つLCCおよびKLMCアルゴリズムとみなすことができるレシシシシシシシシシチュアスイッチングランゲインモンテカルロ(RS-LMC)アルゴリズムとレシシシシスイッチングランゲインモンテカルロ(RS-KLMC)アルゴリズムを導入する。
また,FRS-KLD(Frictional-regime-switchingetic Langevin dynamics)とその関連アルゴリズムであるFRS-KLMC(Frictional-Regime-switchingetic Langevin Monte Carlo)を提案する。
それらの2-ワッサーシュタイン非漸近収束保証を対象分布に提供し、反復複雑性を解析する。
提案アルゴリズムの効率性を示すために, 合成データと実データの両方を用いた数値実験を行った。
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