4 个月前

块神经自回归流

块神经自回归流

摘要

正则流(Normalising Flows, NFS)通过一个可微双射将两个密度函数进行映射,其雅可比行列式的计算可以高效完成。最近,作为手工设计双射的一种替代方案,Huang等人(2018年)提出了神经自回归流(Neural Autoregressive Flow, NAF),这是一种用于密度函数的通用近似器。他们的流是一个神经网络(NN),其参数由另一个神经网络预测。后者随着前者规模的增大而呈二次增长,因此需要一种高效的参数化技术。我们提出了一种更为紧凑的密度函数通用近似器——块神经自回归流(Block Neural Autoregressive Flow, B-NAF),其中我们直接使用单个前馈网络来建模双射。通过精心设计每个仿射变换中的块矩阵,确保了该流的自回归性和(严格)单调性。我们在密度估计和潜在变量模型的近似推理方面将B-NAF与其他已建立的流进行了比较。实验结果表明,我们的方法在多个数据集上具有竞争力,同时使用的参数数量减少了几个数量级。

代码仓库

nicola-decao/BNAF
官方
pytorch
GitHub 中提及
sshish/NF
pytorch
GitHub 中提及
metachenyiyan/BreezeForest
pytorch
GitHub 中提及

基准测试

基准方法指标
density-estimation-on-bsds300B-NAF
Log-likelihood: 157.36
density-estimation-on-caltech-101B-NAF
NLL: 105.42
Negative ELBO: 94.91
density-estimation-on-freyfacesB-NAF
NLL: 4.42
Negative ELBO: 4.33
density-estimation-on-omniglotB-NAF
NLL: 100.08
Negative ELBO: 94.83
density-estimation-on-uci-gasB-NAF
Log-likelihood: 12.06
density-estimation-on-uci-hepmassB-NAF
Log-likelihood: -14.71
density-estimation-on-uci-minibooneB-NAF
Log-likelihood: -8.95
density-estimation-on-uci-powerB-NAF
Log-likelihood: 0.61

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