論文の概要: Large-scale empirical tuning and comparison of default optimizers for variational inference
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2606.07841v1
- Date: Fri, 05 Jun 2026 21:04:12 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-06-09 14:42:05.480605
- Title: Large-scale empirical tuning and comparison of default optimizers for variational inference
- Title(参考訳): 変分推論のための大規模経験的チューニングとデフォルトオプティマイザの比較
- Authors: Trevor Campbell, Jonathan H. Huggins, Kyurae Kim, Charles C. Margossian,
- Abstract要約: Black-box variational inference (BBVI) は、最適化に依存する後方近似の方法論である。
過去10年間で、チューニングの必要性を完全に軽減または排除する多くの新しい適応最適化アルゴリズムが開発されてきた。
56基最適化アルゴリズムの大規模評価を1092の推論問題に適用し,550,000以上の個別最適化と15コアの計算処理を含む大規模評価を行った。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 16.671882609909396
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Black-box variational inference (BBVI) is a methodology for posterior approximation that relies on stochastic optimization. In practice, the stochastic optimizers underpinning BBVI generally require extensive problem-specific tuning, which undermines its promise as a truly "black box" inference algorithm. However, over the past decade, many new adaptive stochastic optimization algorithms have been developed that reduce or remove entirely the need for tuning. In this work, we investigate this new collection of adaptive methods in the context of BBVI, with the goal of establishing the current state of the art in tuning-free optimization-based inference. In particular, we present a large-scale empirical evaluation of 56 stochastic gradient-based optimization algorithms applied to 1092 Bayesian inference optimization problems, involving over 550,000 individual optimization runs and 15 core-years of compute. The optimization algorithms we evaluate are chosen to represent a wide spectrum of recent approaches and the benchmark problems are chosen to span a range of difficulty, with posterior target dimension 1-10^4, condition number 1-10^8, and a range of variational families. Our results show that no single method dominates, but running a selection of 5 algorithms suffices to reliably get close to the best-possible observed performance. We thus provide a strong baseline for applications where expert tuning is not possible and for comparison when developing new stochastic optimization algorithms.
- Abstract(参考訳): Black-box variational inference (BBVI) は確率的最適化に依存する後方近似の方法論である。
実際には、BBVIを支える確率最適化器は、一般に広範な問題固有のチューニングを必要とし、真の「ブラックボックス」推論アルゴリズムとしての約束を損なう。
しかし、過去10年間に、チューニングの必要性を完全に軽減または除去する適応確率最適化アルゴリズムが数多く開発されてきた。
本研究では,BBVIの文脈における適応的手法の新たなコレクションについて検討する。
特に,1092ベイズ推定最適化問題に適用された56の確率勾配に基づく最適化アルゴリズムを大規模に評価し,550,000以上の個別最適化と15コアの計算を含む実験を行った。
評価した最適化アルゴリズムは、近年の幅広いアプローチのスペクトルを表すために選択され、ベンチマーク問題は、後方目標次元1-10^4、条件番号1-10^8、変動族の範囲を含む、様々な難易度にまたがるように選択される。
以上の結果から, 一つの手法が支配的ではないが, 5つのアルゴリズムの選び分けを行えば, 最良の観測性能に確実に近づくことが示唆された。
これにより、エキスパートチューニングが不可能なアプリケーションや、新しい確率最適化アルゴリズムを開発する際の比較のための強力なベースラインを提供する。
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