Differentiable Annealed Importance Sampling and the Perils of Gradient Noise
Notice bibliographique
Résumé
Annealed importance sampling (AIS) and related algorithms are highly effective tools for marginal likelihood estimation, but are not fully differentiable due to the use of Metropolis-Hastings correction steps. Differentiability is a desirable property as it would admit the possibility of optimizing marginal likelihood as an objective using gradient-based methods. To this end, we propose Differentiable AIS (DAIS), a variant of AIS which ensures differentiability by abandoning the Metropolis-Hastings corrections. As a further advantage, DAIS allows for mini-batch gradients. We provide a detailed convergence analysis for Bayesian linear regression which goes beyond previous analyses by explicitly accounting for the sampler not having reached equilibrium. Using this analysis, we prove that DAIS is consistent in the full-batch setting and provide a sublinear convergence rate. Furthermore, motivated by the problem of learning from large-scale datasets, we study a stochastic variant of DAIS that uses mini-batch gradients. Surprisingly, stochastic DAIS can be arbitrarily bad due to a fundamental incompatibility between the goals of last-iterate convergence to the posterior and elimination of the accumulated stochastic error. This is in stark contrast with other settings such as gradient-based optimization and Langevin dynamics, where the effect of gradient noise can be washed out by taking smaller steps. This indicates that annealing-based marginal likelihood estimation with stochastic gradients may require new ideas.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
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 tête enseignante, 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 ».