Demo 1:Laplace 与 KL 近似比较
把 Laplace 局部高斯、reverse KL 的单峰锁定、forward KL 的质量覆盖放到同一个目标分布中比较。
蓝线:目标分布
紫线:Laplace
红线:reverse KL
橙线:forward KL
同一目标分布下的三种近似
目标 p(h)
Laplace:MAP + 曲率
reverse KL:锁定一峰
forward KL:覆盖质量
近似读数
MAP
—
Laplace 中心
Laplace σ
—
由局部曲率得到
reverse KL μ
—
mode-seeking
forward KL σ
—
mass-covering
数学知识卡片:局部近似与 KL 方向
Laplace 近似先找众数,再用该点的二阶曲率给出局部高斯;reverse KL \(\mathrm{KL}(q\|p)\) 惩罚把质量放到目标低密度区,因此倾向锁定一个峰;forward KL \(\mathrm{KL}(p\|q)\) 要覆盖目标的概率质量,因此会变宽。
Laplace: q(h)=N(h_MAP, H^{-1}),H=-d² log p(h)/dh² | h_MAP
Forward KL 的单高斯近似在这里用目标分布的均值和方差表示。
Forward KL 的单高斯近似在这里用目标分布的均值和方差表示。