Bias-Variance Tradeoffs in Single-Sample Binary Gradient Estimators
Identifikátory výsledku
Kód výsledku v IS VaVaI
<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F68407700%3A21230%2F21%3A00357180" target="_blank" >RIV/68407700:21230/21:00357180 - isvavai.cz</a>
Výsledek na webu
<a href="https://doi.org/10.1007/978-3-030-92659-5_8" target="_blank" >https://doi.org/10.1007/978-3-030-92659-5_8</a>
DOI - Digital Object Identifier
<a href="http://dx.doi.org/10.1007/978-3-030-92659-5_8" target="_blank" >10.1007/978-3-030-92659-5_8</a>
Alternativní jazyky
Jazyk výsledku
angličtina
Název v původním jazyce
Bias-Variance Tradeoffs in Single-Sample Binary Gradient Estimators
Popis výsledku v původním jazyce
Discrete and especially binary random variables occur in many machine learning models, notably in variational autoencoders with binary latent states and in stochastic binary networks. When learning such models, a key tool is an estimator of the gradient of the expected loss with respect to the probabilities of binary variables. The straight-through (ST) estimator gained popularity due to its simplicity and efficiency, in particular in deep networks where unbiased estimators are impractical. Several techniques were proposed to improve over ST while keeping the same low computational complexity: Gumbel-Softmax, ST-Gumbel-Softmax, BayesBiNN, FouST. We conduct a theoretical analysis of bias and variance of these methods in order to understand tradeoffs and verify the originally claimed properties. The presented theoretical results allow for better understanding of these methods and in some cases reveal serious issues.
Název v anglickém jazyce
Bias-Variance Tradeoffs in Single-Sample Binary Gradient Estimators
Popis výsledku anglicky
Discrete and especially binary random variables occur in many machine learning models, notably in variational autoencoders with binary latent states and in stochastic binary networks. When learning such models, a key tool is an estimator of the gradient of the expected loss with respect to the probabilities of binary variables. The straight-through (ST) estimator gained popularity due to its simplicity and efficiency, in particular in deep networks where unbiased estimators are impractical. Several techniques were proposed to improve over ST while keeping the same low computational complexity: Gumbel-Softmax, ST-Gumbel-Softmax, BayesBiNN, FouST. We conduct a theoretical analysis of bias and variance of these methods in order to understand tradeoffs and verify the originally claimed properties. The presented theoretical results allow for better understanding of these methods and in some cases reveal serious issues.
Klasifikace
Druh
D - Stať ve sborníku
CEP obor
—
OECD FORD obor
10201 - Computer sciences, information science, bioinformathics (hardware development to be 2.2, social aspect to be 5.8)
Návaznosti výsledku
Projekt
<a href="/cs/project/EF16_019%2F0000765" target="_blank" >EF16_019/0000765: Výzkumné centrum informatiky</a><br>
Návaznosti
P - Projekt vyzkumu a vyvoje financovany z verejnych zdroju (s odkazem do CEP)
Ostatní
Rok uplatnění
2021
Kód důvěrnosti údajů
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Údaje specifické pro druh výsledku
Název statě ve sborníku
Proceedings of the 43rd DAGM German Conference (DAGM GCPR 2021)
ISBN
978-3-030-92658-8
ISSN
0302-9743
e-ISSN
1611-3349
Počet stran výsledku
15
Strana od-do
127-141
Název nakladatele
Springer
Místo vydání
Cham
Místo konání akce
Bonn
Datum konání akce
28. 9. 2021
Typ akce podle státní příslušnosti
WRD - Celosvětová akce
Kód UT WoS článku
—