論文の概要: Numerical Integration on Bounded Domains via Learned Reflected Diffusions
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2610.40499v1
- Date: Thu, 29 Oct 2026 17:20:02 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-10-31 05:25:12.547466
- Title: Numerical Integration on Bounded Domains via Learned Reflected Diffusions
- Title(参考訳): 学習された反射拡散による境界領域の数値積分
- Abstract要約: 非負の積分子$r$を与えられた場合、目標は$Z=int_Dr(x),mathrm dx$ on $Dsubsetmathbb Rd$と見積もることである。
標準準モンテカルロは評価点を積分器に適応させない。
建設によって$D$に留まるリフレクションダイナミクスから提案を構築します。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 3.0501851690100277
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: We study high-dimensional integration on bounded convex domains. Given a non-negative integrand $r$, the goal is to estimate $Z=\int_{D}r(x)\,\mathrm dx$ on $D\subset\mathbb R^d$. Standard Quasi-Monte Carlo does not adapt its evaluation points to the integrand, while effective importance sampling requires a proposal that captures its concentration. Learned diffusion samplers can supply such a proposal, but existing methods are formulated on $\mathbb R^d$ and do not respect the domain constraint $x\in D$. We instead build the proposal from reflected dynamics that stay in $D$ by construction. A reflected diffusion progressively transforms the target distribution toward the uniform distribution on $D$, and a neural score model is trained to reverse this process. A change-of-measure formula for reflected diffusions yields a training objective without additional boundary terms and an unbiased importance-sampling estimator of $Z$. For non-smooth integrands, where reparameterization gradients may be undefined or uninformative, we derive a REINFORCE estimator of the training gradient using Gaussian proposal densities before reflection, without evaluating reflected transition densities or differentiating $r$. We evaluate on numerous synthetic targets and real-world problems, demonstrating strong performance of the proposed method, as well as favorable scaling with the dimension of the problem and the number of points used for the Monte Carlo estimate.
- Abstract(参考訳): 有界凸領域上の高次元積分について検討する。
非負積分 $r$ が与えられた場合、目標は$D\subset\mathbb R^d$ 上で $Z=\int_{D}r(x)\,\mathrm dx$ を推定することである。
標準準モンテカルロは、その評価ポイントを積分器に適応させていないが、効果的な重要サンプリングには、その濃度を捉える提案が必要である。
学習された拡散サンプリングはそのような提案を提供することができるが、既存のメソッドは$\mathbb R^d$で定式化され、ドメイン制約である$x\in D$を尊重しない。
代わりに、建設によって$D$に留まるリフレクションダイナミクスから提案を構築します。
反射拡散は目標分布をD$の均一分布に段階的に変換し、ニューラルスコアモデルを訓練してこの過程を逆転させる。
反射拡散に対する測定式の変化は、追加境界項を使わずにトレーニング目標を導出し、未偏重サンプリング推定器は$Z$である。
非滑らかな積分系において、再パラメータ化勾配が未定義あるいは非形式的である場合、反射前のガウス的提案密度を用いたトレーニング勾配のREINFORCE推定器を導出し、反射遷移密度の評価や$r$の微分を行わない。
提案手法の強い性能を示すとともに,モンテカルロ推定値の次元と点数で良好なスケーリングを行ない,多数の合成目標と実世界の問題を評価する。
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