論文の概要: SCORENF: Score-based Normalizing Flows for Sampling Unnormalized distributions
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2510.21330v1
- Date: Fri, 24 Oct 2025 10:43:19 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-10-28 09:00:15.440929
- Title: SCORENF: Score-based Normalizing Flows for Sampling Unnormalized distributions
- Title(参考訳): SCORENF:非正規分布サンプリングのためのスコアベース正規化フロー
- Authors: Vikas Kanaujia, Vipul Arora,
- Abstract要約: 正規化フローアーキテクチャ上に構築されたスコアベースの学習フレームワークであるScoreNFを提案する。
ScoreNFは訓練アンサンブルが小さい場合でも高い性能を維持していることを示す。
また,モード被覆とモード崩壊の挙動を評価する手法を提案する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 5.204468049641428
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Unnormalized probability distributions are central to modeling complex physical systems across various scientific domains. Traditional sampling methods, such as Markov Chain Monte Carlo (MCMC), often suffer from slow convergence, critical slowing down, poor mode mixing, and high autocorrelation. In contrast, likelihood-based and adversarial machine learning models, though effective, are heavily data-driven, requiring large datasets and often encountering mode covering and mode collapse. In this work, we propose ScoreNF, a score-based learning framework built on the Normalizing Flow (NF) architecture, integrated with an Independent Metropolis-Hastings (IMH) module, enabling efficient and unbiased sampling from unnormalized target distributions. We show that ScoreNF maintains high performance even with small training ensembles, thereby reducing reliance on computationally expensive MCMC-generated training data. We also present a method for assessing mode-covering and mode-collapse behaviours. We validate our method on synthetic 2D distributions (MOG-4 and MOG-8) and the high-dimensional $\phi^4$ lattice field theory distribution, demonstrating its effectiveness for sampling tasks.
- Abstract(参考訳): 非正規化確率分布は、様々な科学領域にわたる複雑な物理系のモデリングの中心である。
マルコフ・チェイン・モンテカルロ(MCMC)のような伝統的なサンプリング法は、しばしば緩やかな収束、臨界的な減速、低モード混合、高い自己相関に悩まされる。
対照的に、可能性ベースと敵対的機械学習モデルは、有効ではあるが、非常にデータ駆動であり、大きなデータセットを必要とし、しばしばモード被覆とモード崩壊に遭遇する。
本研究では、正規化フロー(NF)アーキテクチャ上に構築されたスコアベースの学習フレームワークであるScoreNFを提案し、非正規化対象分布からの効率的な非バイアスサンプリングを可能にする独立メトロポリス・ハスティングス(IMH)モジュールと統合する。
ScoreNFは訓練アンサンブルが小さい場合でも高い性能を保ち、MCMC生成トレーニングデータへの依存を減らすことができる。
また,モード被覆とモード崩壊の挙動を評価する手法を提案する。
我々は,合成2次元分布(MOG-4,MOG-8)と高次元$\phi^4$格子場分布について検証し,その有効性を実証した。
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