An expectation-maximization algorithm to compute a stochastic factorization from data
Notice bibliographique
Résumé
When a transition probability matrix is represented as the product of two stochastic matrices, swapping the factors of the multiplication yields another transition matrix that retains some fundamental characteristics of the original. Since the new matrix can be much smaller than its precursor, replacing the former for the latter can lead to significant savings in terms of computational effort. This strategy, dubbed the trick, can be used to compute the stationary distribution of a Markov chain, to determine the fundamental matrix of an absorbing chain, and to compute a decision policy via dynamic programming or reinforcement learning. In this paper we show that the stochastic-factorization trick can also provide benefits in terms of the number of samples needed to estimate a transition matrix. We introduce a probabilistic interpretation of a stochastic factorization and build on the resulting model to develop an algorithm to compute the factorization directly from data. If the transition matrix can be well approximated by a low-order stochastic factorization, estimating its factors instead of the original matrix reduces significantly the number of parameters to be estimated. Thus, when compared to estimating the transition matrix directly via maximum likelihood, the proposed method is able to compute approximations of roughly the same quality using less data. We illustrate the effectiveness of the proposed algorithm by using it to help a reinforcement learning agent learn how to play the game of blackjack.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,003 | 0,009 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,002 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,002 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,002 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,002 |
| Science ouverte | 0,002 | 0,002 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,003 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,007 | 0,002 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».