Undirected probabilistic graphical models represent the conditional dependencies, or Markov properties, of a collection of random variables. Knowing the sparsity of such a graphical model is valuable for modeling multivariate distributions and for efficiently performing inference. While the problem of learning graph structure from data has been studied extensively for certain parametric families of distributions, most existing methods fail to consistently recover the graph structure for non-Gaussian data. Here we propose an algorithm for learning the Markov structure of continuous and non-Gaussian distributions. To characterize conditional independence, we introduce a score based on integrated Hessian information from the joint log-density, and we prove that this score upper bounds the conditional mutual information for a general class of distributions. To compute the score, our algorithm SING estimates the density using a deterministic coupling, induced by a triangular transport map, and iteratively exploits sparse structure in the map to reveal sparsity in the graph. For certain non-Gaussian datasets, we show that our algorithm recovers the graph structure even with a biased approximation to the density. Among other examples, we apply SING to learn the dependencies between the states of a chaotic dynamical system with local interactions.


翻译:无方向概率图形模型代表随机变量集的有条件依赖性或Markov属性。了解这种图形模型的宽度对于模拟多变量分布和高效进行推断很有价值。虽然从数据中学习图形结构的问题已经对某些分布的参数组进行了广泛研究,但大多数现有方法都未能始终如一地恢复非高加索数据的图形结构。在这里,我们建议了一种算法,用于学习连续和非Gausian分布的Markov结构。为了定性有条件独立,我们引入了一个基于联合日志密度的海珊综合信息的分数,我们证明,这个分数是一般分布类别的有条件共同信息的上界。要计算分数,我们的算法SING估计密度,使用三角运输图诱导的确定性组合,并反复利用地图中的稀疏结构来显示图形的宽度。对于某些非Gausian数据集,我们展示了我们的算法恢复了图表结构,即使以偏差的精确度接近度恢复了本地密度的系统。我们用其他例子来学习Smirimal 。</s>

0
下载
关闭预览

相关内容

《图形模型》是国际公认的高评价的顶级期刊,专注于图形模型的创建、几何处理、动画和可视化,以及它们在工程、科学、文化和娱乐方面的应用。GMOD为其读者提供了经过彻底审查和精心挑选的论文,这些论文传播令人兴奋的创新,传授严谨的理论基础,提出健壮和有效的解决方案,或描述各种主题中的雄心勃勃的系统或应用程序。 官网地址:http://dblp.uni-trier.de/db/journals/cvgip/
不可错过!700+ppt《因果推理》课程!杜克大学Fan Li教程
专知会员服务
71+阅读 · 2022年7月11日
不可错过!《机器学习100讲》课程,UBC Mark Schmidt讲授
专知会员服务
75+阅读 · 2022年6月28日
【硬核书】矩阵代数基础,248页pdf
专知会员服务
86+阅读 · 2021年12月9日
专知会员服务
44+阅读 · 2020年12月18日
专知会员服务
51+阅读 · 2020年12月14日
机器学习入门的经验与建议
专知会员服务
94+阅读 · 2019年10月10日
【哈佛大学商学院课程Fall 2019】机器学习可解释性
专知会员服务
104+阅读 · 2019年10月9日
VCIP 2022 Call for Demos
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年6月6日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
42+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
17+阅读 · 2018年12月24日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
vae 相关论文 表示学习 1
CreateAMind
12+阅读 · 2018年9月6日
【论文】变分推断(Variational inference)的总结
机器学习研究会
39+阅读 · 2017年11月16日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2008年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2008年12月31日
Arxiv
10+阅读 · 2021年11月3日
Arxiv
14+阅读 · 2020年12月17日
Hierarchical Graph Capsule Network
Arxiv
20+阅读 · 2020年12月16日
Arxiv
13+阅读 · 2019年11月14日
Arxiv
17+阅读 · 2019年3月28日
VIP会员
相关VIP内容
不可错过!700+ppt《因果推理》课程!杜克大学Fan Li教程
专知会员服务
71+阅读 · 2022年7月11日
不可错过!《机器学习100讲》课程,UBC Mark Schmidt讲授
专知会员服务
75+阅读 · 2022年6月28日
【硬核书】矩阵代数基础,248页pdf
专知会员服务
86+阅读 · 2021年12月9日
专知会员服务
44+阅读 · 2020年12月18日
专知会员服务
51+阅读 · 2020年12月14日
机器学习入门的经验与建议
专知会员服务
94+阅读 · 2019年10月10日
【哈佛大学商学院课程Fall 2019】机器学习可解释性
专知会员服务
104+阅读 · 2019年10月9日
相关资讯
VCIP 2022 Call for Demos
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年6月6日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
42+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
17+阅读 · 2018年12月24日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
vae 相关论文 表示学习 1
CreateAMind
12+阅读 · 2018年9月6日
【论文】变分推断(Variational inference)的总结
机器学习研究会
39+阅读 · 2017年11月16日
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2008年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2008年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员