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arXiv 2409.06142stat.MLcs.LG
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变分搜索分布

Variational Search Distributions

Data61, CSIRO, Australia(Data61,CSIRO,澳大利亚)

Daniel M. Steinberg, Rafael Oliveira, Cheng Soon Ong, Edwin V. Bonilla

AI总结:

VSD通过变分推断方法,高效地在稀有类别中生成离散组合设计,实验证明其在蛋白质和DNA/RNA工程任务中的优越性。

摘要:

我们开发了VSD,一种用于将生成模型对离散组合设计的条件分布限制在罕见的期望类别上,通过高效地批量顺序方式评估黑盒(例如实验、模拟)的方法。我们将此任务称为主动生成;我们正式化主动生成的要求和期望,并通过变分推断提出了解决方案。VSD使用现成的基于梯度的优化程序,能够学习强大的生成模型以生成期望的设计,并能利用可扩展的预测模型。我们推导了在特定方法配置下学习真实条件生成分布的渐近收敛率。在展示生成模型在图像上的应用后,我们实证表明,VSD在各种蛋白质和DNA/RNA工程任务中的实际序列设计问题上能够优于现有基线方法。

英文摘要:

We develop VSD, a method for conditioning a generative model of discrete, combinatorial designs on a rare desired class by efficiently evaluating a black-box (e.g. experiment, simulation) in a batch sequential manner. We call this task active generation; we formalize active generation's requirements and desiderata, and formulate a solution via variational inference. VSD uses off-the-shelf gradient based optimization routines, can learn powerful generative models for desirable designs, and can take advantage of scalable predictive models. We derive asymptotic convergence rates for learning the true conditional generative distribution of designs with certain configurations of our method. After illustrating the generative model on images, we empirically demonstrate that VSD can outperform existing baseline methods on a set of real sequence-design problems in various protein and DNA/RNA engineering tasks.

机构、总结、中文摘要均由AI分析而来,可能存在错误,请以论文正文为准。

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