CAREER: Computational and Theoretical Investigations of Variational Inference
职业:变分推理的计算和理论研究
基本信息
- 批准号:1847590
- 负责人:
- 金额:$ 40万
- 依托单位:
- 依托单位国家:美国
- 项目类别:Continuing Grant
- 财政年份:2019
- 资助国家:美国
- 起止时间:2019-03-01 至 2025-02-28
- 项目状态:未结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
The new era of complex and big data poses unprecedented challenges in terms of both our computational and theoretical understanding of Statistics. One of the fundamental questions in modern data science is how to efficiently process massive data sets with minimal information loss to aid scientific discovery and decision making. This has led the scientific community to adopt approximate statistical procedures that achieve the optimal trade-off between computational efficiency and statistical efficiency. On the one hand, the approximation should be tractable to gain computational benefits. On the other hand, the approximation needs to be tight, so as to not compromise much in terms of the statistical optimality of the original problem. This project aims to bridge the computational and theoretical gaps in various statistical problems under complex and nonstandard settings. The results of the proposed research will significantly impact areas known for applying computationally intensive methods on a routine basis. These include population genetics, astronomy, computer vision, political science, social science, and animal science.Recent developments in high-dimensional statistics and machine learning focus on exploring the intrinsic low-dimensional structure of the problem. This poses new challenges in terms of both statistical optimality and computational efficiency. Variational inference is a technique that addresses both challenges by seeking a variational approximation to the original problem that is not only tractable, but also tight. However, the literature lacks a systematic investigation of variational inference from both the computational and statistical perspective. The goals of the project include: (1) theoretical investigations of variational Bayesian procedures; and (2) variational optimization strategies in robust estimation. The project's success will help bridge the computational and theoretical gaps in modern data science and lead to significant theoretical and computational advances in variational inference.This award reflects NSF's statutory mission and has been deemed worthy of support through evaluation using the Foundation's intellectual merit and broader impacts review criteria.
复杂和大数据的新时代给我们对统计学的计算和理论理解带来了前所未有的挑战。 现代数据科学的基本问题之一是如何以最小的信息损失有效地处理海量数据集,以帮助科学发现和决策。 这导致科学界采用近似统计程序,以实现计算效率和统计效率之间的最佳权衡。 一方面,近似应该易于处理以获得计算优势。另一方面,近似需要严格,以免在原始问题的统计最优性方面做出太大妥协。该项目旨在弥合复杂和非标准环境下各种统计问题的计算和理论差距。拟议研究的结果将显着影响已知的常规应用计算密集型方法的领域。 其中包括群体遗传学、天文学、计算机视觉、政治学、社会科学和动物科学。高维统计学和机器学习的最新发展侧重于探索问题内在的低维结构。这在统计最优性和计算效率方面提出了新的挑战。 变分推理是一种通过寻求原始问题的变分逼近来解决这两个挑战的技术,该变分逼近不仅易于处理,而且严格。 然而,文献缺乏从计算和统计角度对变分推理的系统研究。 该项目的目标包括:(1)变分贝叶斯过程的理论研究; (2)稳健估计中的变分优化策略。 该项目的成功将有助于弥合现代数据科学的计算和理论差距,并导致变分推理领域的重大理论和计算进步。该奖项反映了 NSF 的法定使命,并通过使用基金会的智力价值和更广泛的影响进行评估,被认为值得支持审查标准。
项目成果
期刊论文数量(12)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Testing equivalence of clustering
测试聚类的等价性
- DOI:10.1214/21-aos2113
- 发表时间:2022-02
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:Gao, Chao;Ma, Zongming
- 通讯作者:Ma, Zongming
Optimal orthogonal group synchronization and rotation group synchronization
最优正交群同步和旋转群同步
- DOI:10.1093/imaiai/iaac022
- 发表时间:2021-09-28
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:Chao Gao;A. Zhang
- 通讯作者:A. Zhang
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- DOI:10.1093/imaiai/iaac032
- 发表时间:2023-01
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:Gao, Chao;Shen, Yandi;Zhang, Anderson Y.
- 通讯作者:Zhang, Anderson Y.
Robust regression via mutivariate regression depth
通过多变量回归深度进行稳健回归
- DOI:10.3150/19-bej1144
- 发表时间:2020-05
- 期刊:
- 影响因子:1.5
- 作者:Gao; Chao
- 通讯作者:Chao
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- DOI:10.1214/19-sts736
- 发表时间:2021-02
- 期刊:
- 影响因子:5.7
- 作者:Gao, Chao;Ma, Zongming
- 通讯作者:Ma, Zongming
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- 影响因子:0
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- 影响因子:0.7
- 作者:
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Chao Gao
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