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Semi-supervised Learning with Deep Generative Models Yusuke Iwasawa DL Hacks 輪読 2015.04.21 • NIPS2014(非引用:4) • 選定理由 • MNISTデータでStyle(筆跡みたいなもの)を学習している結果を見て • 人間行動でも同じこと大事なんじゃないかなーと • Semi-Supervised Learningというよりは、Deep Generative Modelsの方に興味 Summary • 変分AutoEncoder(ICML2014, ICLR2014)を半教師あり学習に有効に 利用するためのモデルを提案 • 3つのデータセットで定量評価(※(%f.2->%f.2)はエラー率の変化) • MNIST(8.10->3.33) • SVHN(66.55->36.02) • NORB
1. 論論⽂文紹介 Semi-‐‑‒supervised Learning with Deep Generative Models NIPS2014読み会 @ 東⼤大, 2015/01/20 Preferred Networks, 得居 誠也 @beam2d 2. l ラベルありデータが少なくて,それだけでは分離離曲⾯面を決めづらい l ラベルなしデータを使って空間を補間して,いい感じに分離離曲⾯面を決めよう → 半教師あり学習 半教師あり学習 (semi-‐‑‒supervised learning) 2 猫 ⽝犬 ラベルありデータ(少ない) ラベルなしデータ(多い) 3. 従来⼿手法:⼤大きく 4 種類 3 ⾃自⼰己教⽰示による学習 • 学習した予測器を使ってラベルなし データをラベル付けする • ⼤大マージンの仮説を⼊入れることもあ る(Tr
今回は代表的な2つの確率分布の近似推定手法であるMCMCと変分近似を比較します。変分近似に関しては複数回にわけて記事にしているのでそちらを参照されるとよいです。 変分近似(Variational Approximation)の基本(1) 変分近似(Variational Approximation)の基本(2) 変分近似(Variational Approximation)の基本(3) さて、MCMC(Markov Chain Monte Carlo)は、サンプリング手法の一種です。サンプリングでは、解析的に計算できない事後分布の統計量などを、データをサンプリングすることによって近似的に求めます。今回はMCMCの中でも一番シンプルで便利なギブスサンプリング(Gibbs sampling)と呼ばれる手法を紹介します。 前回取り上げた2次元ガウス分布の近似問題をまた例に取り上げます。今回はこの
初回の記事で変分近似はけっこう重たいのですが、今後ここで頻繁に使っていこうと考えているのでとりあえずご紹介です。 変分近似(variational approximation)とは、確率分布を近似的に求める方法のひとつです*1。一般的には確率分布を求めるには正規化(積分して1になるようにする)しなければならないのですが、複雑な分布(例えば潜在変数モデルの事後分布)になってくると、どうしても解析的に積分ができなくなってしまいます。変分近似ではこのような複雑すぎて正規化できないような確率分布を、もっとシンプルな確率分布たちの積に分解する(=独立性を仮定する)ことにより近似します。分解を仮定することによって変数の依存関係を簡略化し、数値最適化でいうところの偏微分を使った勾配法と似たようなことが確率分布の推論に対しても行えるようになります。 これが使えるようになると、様々なデータサイエンスの課題に
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