RI: AF: Small: Optimizing probabilities for learning: sampling meets optimization
RI:AF:小:优化学习概率:采样满足优化
基本信息
- 批准号:1909365
- 负责人:
- 金额:$ 45万
- 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:2019-08-01 至 2023-07-31
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
Methods for large-scale machine learning and artificial intelligence (AI) have had major impacts on the world over the past decade, including in both industrial and scientific contexts. These spectacular successes are driven by a combination of the availability of massive datasets, and appropriate models and algorithms for extracting useful information and insights from these datasets. This research project aims to advance the methodology and understanding of algorithms for large-scale machine learning and AI by exploiting the interplay between sampling and optimization. In particular, two grand challenges are addressed: first, the tools and insights of optimization theory can develop more effective design and analysis techniques for sampling methods; second, these techniques can be used to design and analyze optimization methods for problems such as those that arise in deep learning. Successful research outcomes of this project are likely to increase the understanding of methods used for sampling and for optimization, and to facilitate their principled design. Successful outcomes have a significant potential for practical impact in the large and growing set of applications where large-scale sampling and optimization methods are used, including computer vision, speech recognition, and self-driving cars. The research will support the development of graduate students, will be disseminated through large graduate courses at Berkeley and their web-based course materials, and has the potential to benefit the broader community through the application of the methods studied in deployed AI systems.The project has three main technical directions. First, it aims to identify the inherent difficulty of sampling problems by proving lower bounds. Second, it aims to produce analysis tools and design methodologies for sampling algorithms based on a certain family of stochastic differential equations known as a Langevin diffusion. This will enable the development of sampling algorithms with performance guarantees. Third, it will use the viewpoint of sampling techniques to analyze and design stochastic gradient methods for nonconvex optimization problems, such as the optimization of parameters in deep neural networks. An additional outcome of the project will be the organization of a workshop on the topic of the interface between sampling and optimization.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.
在过去的十年中,大规模机器学习和人工智能(AI)的方法对世界产生了重大影响,包括在工业和科学领域。 这些惊人的成功是由大量数据集的可用性以及从这些数据集中提取有用信息和见解的适当模型和算法的组合驱动的。 该研究项目旨在通过利用采样和优化之间的相互作用来推进大规模机器学习和人工智能算法的方法和理解。特别是,解决了两个重大挑战:首先,优化理论的工具和见解可以为采样方法开发更有效的设计和分析技术;其次,这些技术可以用于设计和分析深度学习中出现的问题的优化方法。 该项目的成功研究成果可能会增加对用于采样和优化的方法的理解,并促进其原则性设计。成功的结果在使用大规模采样和优化方法的大量且不断增长的应用中具有重大的实际影响潜力,包括计算机视觉,语音识别和自动驾驶汽车。 该研究将支持研究生的发展,将通过伯克利大学的大型研究生课程及其基于网络的课程材料进行传播,并有可能通过在部署的AI系统中应用研究的方法使更广泛的社区受益。该项目有三个主要技术方向。首先,它的目的是通过证明下界来确定抽样问题的固有困难。 第二,它的目的是产生分析工具和设计方法的采样算法的基础上,被称为朗之万扩散的随机微分方程的某个家庭。这将使采样算法的发展与性能保证。 第三,它将使用采样技术的观点来分析和设计非凸优化问题的随机梯度方法,例如深度神经网络中参数的优化。该项目的另一个成果是组织了一个关于采样和优化之间的接口的研讨会。该奖项反映了NSF的法定使命,并被认为值得通过使用基金会的知识价值和更广泛的影响审查标准进行评估来支持。
项目成果
期刊论文数量(10)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
On Approximate Thompson Sampling with Langevin Algorithms
- DOI:
- 发表时间:2020
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:Eric V. Mazumdar;Aldo Pacchiano;Yi-An Ma;Michael I. Jordan;P. Bartlett
- 通讯作者:Eric V. Mazumdar;Aldo Pacchiano;Yi-An Ma;Michael I. Jordan;P. Bartlett
Stabilizing Q-learning with Linear Architectures for Provably Efficient Learning
- DOI:10.48550/arxiv.2206.00796
- 发表时间:2022-06
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:A. Zanette;M. Wainwright
- 通讯作者:A. Zanette;M. Wainwright
High-Order Langevin Diffusion Yields an Accelerated MCMC Algorithm
- DOI:
- 发表时间:2019-08
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:Wenlong Mou;Yian Ma;Yi-An Ma;M. Wainwright;P. Bartlett;Michael I. Jordan
- 通讯作者:Wenlong Mou;Yian Ma;Yi-An Ma;M. Wainwright;P. Bartlett;Michael I. Jordan
Improved bounds for discretization of Langevin diffusions: Near-optimal rates without convexity
- DOI:10.3150/21-bej1343
- 发表时间:2019-07
- 期刊:
- 影响因子:1.5
- 作者:Wenlong Mou;Nicolas Flammarion;M. Wainwright;P. Bartlett
- 通讯作者:Wenlong Mou;Nicolas Flammarion;M. Wainwright;P. Bartlett
Stochastic Gradient and Langevin Processes
- DOI:
- 发表时间:2019-07
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:Xiang Cheng;Dong Yin;P. Bartlett;Michael I. Jordan
- 通讯作者:Xiang Cheng;Dong Yin;P. Bartlett;Michael I. Jordan
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:
{{ item.doi }} - 发表时间:
{{ item.publish_year }} - 期刊:
- 影响因子:{{ item.factor }}
- 作者:
{{ item.authors }} - 通讯作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ patent.updateTime }}
Peter Bartlett其他文献
Mathematical Foundations of Machine Learning
机器学习的数学基础
- DOI:
10.4171/owr/2021/15 - 发表时间:
2022 - 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
Peter Bartlett;Cristina Butucea;Johannes Schmidt - 通讯作者:
Johannes Schmidt
Minimax Fixed-Design Linear Regression
极小极大固定设计线性回归
- DOI:
- 发表时间:
2015 - 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
Peter Bartlett;Wouter Koolen;Alan Malek;Eiji Takimoto;Manfred Warmuth - 通讯作者:
Manfred Warmuth
Sex and Capacity: Introduction to Special Edition of the Liverpool Law Review
- DOI:
10.1007/s10991-010-9074-9 - 发表时间:
2010-10-22 - 期刊:
- 影响因子:0.300
- 作者:
Peter Bartlett - 通讯作者:
Peter Bartlett
Articulating future directions of law reform for compulsory mental health admission and treatment in Hong Kong
- DOI:
10.1016/j.ijlp.2019.101513 - 发表时间:
2020-01-01 - 期刊:
- 影响因子:
- 作者:
Daisy Cheung;Michael Dunn;Elizabeth Fistein;Peter Bartlett;John McMillan;Carole J. Petersen - 通讯作者:
Carole J. Petersen
Mental health law in the community: thinking about Africa
- DOI:
10.1186/1752-4458-5-21 - 发表时间:
2011-01-01 - 期刊:
- 影响因子:3.800
- 作者:
Peter Bartlett;Rachel Jenkins;David Kiima - 通讯作者:
David Kiima
Peter Bartlett的其他文献
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:
{{ item.doi }} - 发表时间:
{{ item.publish_year }} - 期刊:
- 影响因子:{{ item.factor }}
- 作者:
{{ item.authors }} - 通讯作者:
{{ item.author }}
{{ truncateString('Peter Bartlett', 18)}}的其他基金
Collaboration on the Theoretical Foundations of Deep Learning
深度学习理论基础的合作
- 批准号:
2031883 - 财政年份:2020
- 资助金额:
$ 45万 - 项目类别:
Continuing Grant
RI: AF: Small: Deep Learning Theory
RI:AF:小:深度学习理论
- 批准号:
1619362 - 财政年份:2016
- 资助金额:
$ 45万 - 项目类别:
Standard Grant
MCS: AF: Small: Algorithms for Large Scale Prediction Problems
MCS:AF:小型:大规模预测问题的算法
- 批准号:
1115788 - 财政年份:2011
- 资助金额:
$ 45万 - 项目类别:
Standard Grant
Regularization Methods for Online Learning
在线学习的正则化方法
- 批准号:
0830410 - 财政年份:2008
- 资助金额:
$ 45万 - 项目类别:
Standard Grant
Statistical Methods for Prediction of Individual Sequences
预测个体序列的统计方法
- 批准号:
0707060 - 财政年份:2007
- 资助金额:
$ 45万 - 项目类别:
Continuing Grant
MSPA-MCS: Collaborative Research: Statistical Learning Methods for Complex Decision Problems in Natural Language Processing
MSPA-MCS:协作研究:自然语言处理中复杂决策问题的统计学习方法
- 批准号:
0434383 - 财政年份:2004
- 资助金额:
$ 45万 - 项目类别:
Standard Grant
相似国自然基金
基于前瞻性队列的双酚AF联合果糖加重代谢损伤的靶向代谢组学研究
- 批准号:2025JJ30049
- 批准年份:2025
- 资助金额:0.0 万元
- 项目类别:省市级项目
U2AF2-circMMP1信号轴促进结直肠癌进展的分子机制研究
- 批准号:2025JJ80723
- 批准年份:2025
- 资助金额:0.0 万元
- 项目类别:省市级项目
U2AF2精氯酸甲基化调控RNA转录合成在MTAP缺失骨肉瘤T细胞耗竭中的机制研究
- 批准号:
- 批准年份:2024
- 资助金额:0 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
BDA-366通过MYD88/NF-κB/PGC1β通路杀伤 KMT2A/AF9 AML细胞的机制研究
- 批准号:
- 批准年份:2024
- 资助金额:15.0 万元
- 项目类别:省市级项目
Lu AF21934减少缺血性脑卒中导致的神经损伤的机制研究
- 批准号:
- 批准年份:2024
- 资助金额:0.0 万元
- 项目类别:省市级项目
H2S介导剪接因子BraU2AF65a的S-巯基化修饰促进大白菜开花的分子机制
- 批准号:32372727
- 批准年份:2023
- 资助金额:50 万元
- 项目类别:面上项目
AF9通过ARRB2-MRGPRB2介导肠固有肥大细胞活化促进重症急性胰腺炎发生MOF的研究
- 批准号:82300739
- 批准年份:2023
- 资助金额:30 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
剪接因子U2AF1突变在急性髓系白血病原发耐药中的机制研究
- 批准号:82370157
- 批准年份:2023
- 资助金额:49 万元
- 项目类别:面上项目
线粒体活性氧介导的胎盘早衰在孕期双酚AF暴露致婴幼儿神经发育迟缓中的作用
- 批准号:82304160
- 批准年份:2023
- 资助金额:30 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
U2AF2-circMMP1调控能量代谢促进结直肠癌肝转移的分子机制
- 批准号:82303789
- 批准年份:2023
- 资助金额:30 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
相似海外基金
AF: Small: Problems in Algorithmic Game Theory for Online Markets
AF:小:在线市场的算法博弈论问题
- 批准号:
2332922 - 财政年份:2024
- 资助金额:
$ 45万 - 项目类别:
Standard Grant
Collaborative Research: AF: Small: New Directions in Algorithmic Replicability
合作研究:AF:小:算法可复制性的新方向
- 批准号:
2342244 - 财政年份:2024
- 资助金额:
$ 45万 - 项目类别:
Standard Grant
Collaborative Research: AF: Small: Exploring the Frontiers of Adversarial Robustness
合作研究:AF:小型:探索对抗鲁棒性的前沿
- 批准号:
2335411 - 财政年份:2024
- 资助金额:
$ 45万 - 项目类别:
Standard Grant
NSF-BSF: Collaborative Research: AF: Small: Algorithmic Performance through History Independence
NSF-BSF:协作研究:AF:小型:通过历史独立性实现算法性能
- 批准号:
2420942 - 财政年份:2024
- 资助金额:
$ 45万 - 项目类别:
Standard Grant
Collaborative Research: AF: Small: Structural Graph Algorithms via General Frameworks
合作研究:AF:小型:通过通用框架的结构图算法
- 批准号:
2347322 - 财政年份:2024
- 资助金额:
$ 45万 - 项目类别:
Standard Grant
Collaborative Research: AF: Small: Real Solutions of Polynomial Systems
合作研究:AF:小:多项式系统的实数解
- 批准号:
2331401 - 财政年份:2024
- 资助金额:
$ 45万 - 项目类别:
Standard Grant
AF: Small: Verification Complexities of Self-Assembly Systems
AF:小:自组装系统的验证复杂性
- 批准号:
2329918 - 财政年份:2024
- 资助金额:
$ 45万 - 项目类别:
Standard Grant
Collaborative Research: AF: Small: Real Solutions of Polynomial Systems
合作研究:AF:小:多项式系统的实数解
- 批准号:
2331400 - 财政年份:2024
- 资助金额:
$ 45万 - 项目类别:
Standard Grant
Collaborative Research: AF: Small: New Connections between Optimization and Property Testing
合作研究:AF:小型:优化和性能测试之间的新联系
- 批准号:
2402572 - 财政年份:2024
- 资助金额:
$ 45万 - 项目类别:
Standard Grant
AF: SMALL: Submodular Functions and Hypergraphs: Partitioning and Connectivity
AF:SMALL:子模函数和超图:分区和连接
- 批准号:
2402667 - 财政年份:2024
- 资助金额:
$ 45万 - 项目类别:
Standard Grant