基于拉普拉斯方法的大规模高斯过程分类算法
CSTR:
作者:
作者单位:

(1. 大连民族大学信息与通信工程学院,辽宁大连116600;2. 大连理工大学电子信息与电气工程学部,辽宁大连116024)

作者简介:

马彪(1962-), 男, 工程师, 学士, 从事智能控制与信息处理的研究;贺建军(1983-), 男, 副教授, 博士, 从事机器学习与数据挖掘的研究.

通讯作者:

E-mail: jianjunhe@live.com

中图分类号:

TP391

基金项目:

国家自然科学基金项目(61503058,61374170);辽宁省自然科学基金项目(201602190, 2015020084,2015 020099);辽宁省教育厅科学技术研究项目(L2014540,L2015127);大连市青年科技之星项目(2016RQ 072);中央高校基本科研业务费专项资金项目(DC201501055,DC201501060201).


Large-scale Gaussian process classification via Laplace's method
Author:
Affiliation:

(1. College of Information and Communication Engineering,Dalian Minzu University, Dalian 116600,China;2. Faculty of Electronic Information and Electrical Engineering,Dalian University of Technology,Dalian 116024,China)

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    摘要:

    基于KL散度的大规模变分高斯过程分类算法(KLSP)需要同时对诱导变量的均值向量和协方差矩阵进行优化,这会给模型求解带来一定的挑战.基于拉普拉斯方法建立一种改进算法:首先为诱导变量的后验分布构造一个易于计算的下界;然后利用拉普拉斯方法计算该下界的一个高斯逼近作为诱导变量的后验分布函数的近似表达式,将问题转换为一个只与均值向量有关的凸优化问题,从而降低了模型的求解难度.仿真实验结果表明,所提出的改进算法在速度和精度上都较原始算法有了明显提高.

    Abstract:

    Scalable variational Gaussian process classification based on KL divergence(KLSP) is generaly plagued by the fact that both the mean and covariance matrix of inducing variables need to be optimized, therefore an improved algorithm is proposed by using the Laplace's method. Firstly, a lower bound of the posterior distribution of inducing variables is constructed, which can be computed easily. Then a Gaussian approximation of this lower bound is computed, which is by using the Laplace's method taken as the approximation the posterior distribution of inducing variables. As a result, the objective function of the proposed algorithm is a concave function with respect to the mean of inducing variables only, which can be solved easily. The experimental results show that, compared with the original algorithm, the speed and accuracy of the proposed algorithm are improved obviously.

    参考文献
    相似文献
    引证文献
引用本文

马彪,贺建军,李厚杰.基于拉普拉斯方法的大规模高斯过程分类算法[J].控制与决策,2017,32(7):1319-1324

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