Variational Autoencoders and Nonlinear ICA: A Unifying Framework
概
本文讨论identifiability的问题, 即
\]
在何种情况下能够成立, 或者近似成立.
主要内容
假设观测数据\(x\)和隐变量\(z\)满足联合分布:
\]
因为隐变量是未知的, 所以我们接触到的实际上只有边际分布
\]
在实际估计参数\(\theta\)的时候, 很有可能发生:
\]
即两个不同的联合分布\(p_{\theta}(x, z), p_{\tilde{\theta}}(x, z)\)但是却对应着同一个边际分布, 这就identifiability的问题.
在经典的VAE框架中, 已经有工作指出, 无监督下, 即仅凭观测数据\(x\), 是无法保证identifiability的.
本文的模型
本文需要用到一些额外的信息\(u\), 考虑如下分布:
\]
注: \(x \in \mathbb{R}^d, z \in \mathbb{R}^n, u \in \mathbb{R}^m\).
其中,
\]
\]
即假设先验\(z|\mu\)满足的是指数族的分布.
套用VAE的框架:
- encoder:
\]
- decoder:
\]
既估计的后验分布为\(q_{\phi}(z|x,\mu)\), 则ELBO:
\]
Identifiability
\(\sim\)定义: 定义\(\sim\)等价关系如下:
\exist A, c, \: \mathrm{s.t.} \: T(f^{-1}(x)) = A\tilde{T}(\tilde{f}^{-1}(x)) + c, \forall x \in \mathcal{X},
\]
其中\(A \in \mathbb{R}^{nk \times nk}\). 若\(A\)还是个可逆矩阵, 则
\]
显然, 如果
\]
那么可以说是在线性变换允许范围内是identifiable的.
接下来给出的定理说明了什么时候\(\theta, \tilde{\theta}\)是\(\sim_A\)-identifiable的.
定理: 在前述定义的模型下, 对于\(\theta = (f, T, \lambda)\), 以及任意\(\tilde{\theta} =(\tilde{f}, \tilde{T}, \tilde{\lambda})\)满足
\]
若一下条件成立, 则\(\theta \sim_A \tilde{\theta}\):
若\(\varphi_{\epsilon}\)为\(p_{\epsilon}\)的特征函数(这里即为对于的傅里叶变换), 且\(\varphi_{\epsilon} \not = 0, \: a.e.\).
\(f\)是一个单射.
\(T_{i, j}\)几乎处处可微, 且\((T_{ij})_j(x)\)线性独立, 即
\]
对于\(i=1,\ldots, n\)均成立.
- 存在不同的点\(u^0, \cdots, u^{nk}\), 使得
\]
可逆.
证明流程:
利用条件1, 2证明
=p_{\tilde{T},\tilde{\lambda}}(f^{-1}(x)|u) \mathrm{vol} J_{\tilde{f}^{-1}}(x).
\]
利用条件4证明
\]
利用条件3证明\(A\)可逆.
注: 显然条件四一定程度熵说明了为什么无监督不行(因为其相当于\(\lambda(u)\)为常数).
注: 关于引理2的证明我有疑问, 我认为应当这般证明:
令\(\mathcal{X}_i = \{x \in \mathbb{R}, T_i'(x) = 0\}\), 取\(\theta_i\not=0, \theta_j = 0, j\not=i\), 则
\]
由定义知\(\mathcal{X}_i\)的测度为0.
注: 本文还有一些别的identifiability的讨论, 这里不多赘述.
Variational Autoencoders and Nonlinear ICA: A Unifying Framework的更多相关文章
- Understanding Variational Autoencoders (VAEs)
Understanding Variational Autoencoders (VAEs) 2019-09-29 11:33:18 This blog is from: https://towards ...
- (译) Conditional Variational Autoencoders 条件式变换自编码机
Conditional Variational Autoencoders --- 条件式变换自编码机 Goal of a Variational Autoencoder: 一个 VAE(variati ...
- [Bayesian] “我是bayesian我怕谁”系列 - Variational Autoencoders
本是neural network的内容,但偏偏有个variational打头,那就聊聊.涉及的内容可能比较杂,但终归会 end with VAE. 各个概念的详细解释请点击推荐的链接,本文只是重在理清 ...
- 条件式变分自编码机(Conditional Variational Autoencoders)
Conditional Variational Autoencoders 条件式变换自编码机 摘要: Conditional Variational Autoencoders --- 条件式变换自编码 ...
- 基于图嵌入的高斯混合变分自编码器的深度聚类(Deep Clustering by Gaussian Mixture Variational Autoencoders with Graph Embedding, DGG)
基于图嵌入的高斯混合变分自编码器的深度聚类 Deep Clustering by Gaussian Mixture Variational Autoencoders with Graph Embedd ...
- Improving Variational Auto-Encoders using Householder Flow
目录 概 主要内容 代码 Tomczak J. and Welling M. Improving Variational Auto-Encoders using Householder Flow. N ...
- Variational Auto-Encoders原理
目录 AE v.s. VAE Generative model VAE v.s. GAN AE v.s. VAE Generative model VAE v.s. GAN
- PP: Time series anomaly detection with variational autoencoders
Problem: unsupervised anomaly detection Model: VAE-reEncoder VAE with two encoders and one decoder. ...
- (zhuan) Variational Autoencoder: Intuition and Implementation
Agustinus Kristiadi's Blog TECH BLOG TRAVEL BLOG PORTFOLIO CONTACT ABOUT Variational Autoencoder: In ...
随机推荐
- adhere, adjust, adjacent
adhere to stick,不是to here. 在古英语里,stick是twig(细树枝).fasten(想必是用twig来固定).后引申为粘住.stick还有stab, pierce的意思,想 ...
- Express中间件原理详解
前言 Express和Koa是目前最主流的基于node的web开发框架,他们的开发者是同一班人马.貌似现在Koa更加流行,但是仍然有大量的项目在使用Express,所以我想通过这篇文章说说Expres ...
- Shell学习(九)——chattr与lsattr命令详解
有时候你发现用root权限都不能修改某个文件,大部分原因是曾经用chattr命令锁定该文件了.chattr命令的作用很大,其中一些功能是由Linux内核版本来支持的,不过现在生产绝大部分跑的linux ...
- spring注解-自动装配
Spring利用依赖注入(DI)完成对IOC容器中中各个组件的依赖关系赋值 一.@Autowired 默认优先按照类型去容器中找对应的组件(applicationContext.getBean(Boo ...
- mysql 执行报错:Error querying database. Cause: java.sql.SQLSyntaxErrorException:which is not functionally dependent on columns in GROUP BY clause; this is incompatible with sql_mode=only_full_group_by
1.这个错误发生在mysql 5.7 版本及以上版本会出现的问题: mysql 5.7版本默认的sql配置是:sql_mode="ONLY_FULL_GROUP_BY",这个配置严 ...
- Cnblog博客美化
具体的使用教程文档在这里 BNDong/Cnblogs-Theme-SimpleMemory 简要的操作如下: 博客园 - 管理 - 设置 值得注意得是: 要想JS代码要申请才可以使用 博客侧边栏 可 ...
- 探究Go-YCSB做数据库基准测试
本篇文章开篇会介绍一下Go-YCSB是如何使用,然后按照惯例会分析一下它是如何做基准测试,看看它有什么优缺点. 转载请声明出处哦~,本篇文章发布于luozhiyun的博客: https://www.l ...
- 《手把手教你》系列技巧篇(五十一)-java+ selenium自动化测试-字符串操作-下篇(详解教程)
1.简介 自动化测试中进行断言的时候,我们可能经常遇到的场景.从一个字符串中找出一组数字或者其中的某些关键字,而不是将这一串字符串作为结果进行断言.这个时候就需要我们对字符串进行操作,宏哥这里介绍两种 ...
- Redis增加测试数据
目录 一.简介 二.操作 三.制造测试数据 一.简介 用shell脚本将文本内容挨个写到redis中效率是很慢的.打开一个链接,写入后再关闭,再打开,效率很低. redis支持pipe mode功能, ...
- android 基于dex的插件化开发
安卓里边可以用DexClassLoader实现动态加载dex文件,通过访问dex文件访问dex中封装的方法,如果dex文件本身还调用了native方法,也就间接实现了runtime调用native方法 ...