Horseshoe Priors for Edge-Preserving Linear Bayesian Inversion
Julkaisuvuosi
2023
Tekijät
Uribe Felipe; Dong Yiqiu; Hansen Per Christian
Abstrakti:
In many large-scale inverse problems, such as computed tomography and image deblurring, characterization of sharp edges in the solution is desired. Within the Bayesian approach to inverse problems, edge-preservation is often achieved using Markov random field priors based on heavy-tailed distributions. Another strategy, popular in sparse statistical modeling, is the application of hierarchical shrinkage priors. An advantage of this formulation lies in expressing the prior as a conditionally Gaussian distribution depending on global and local hyperparameters which are endowed with heavy-tailed hyperpriors. In this work, we revisit the shrinkage horseshoe prior and introduce its formulation for edge-preserving settings. We discuss a Gibbs sampling framework to solve the resulting hierarchical formulation of the Bayesian inverse problem. In particular, one of the conditional distributions is high-dimensional Gaussian, and the rest are derived in closed form by using a scale mixture representation of the heavy-tailed hyperpriors. Applications from imaging science show that our computational procedure is able to compute sharp edge-preserving posterior point estimates with reduced uncertainty.
Näytä enemmänOrganisaatiot ja tekijät
Lappeenrannan–Lahden teknillinen yliopisto LUT
Uribe Felipe
Julkaisutyyppi
Julkaisumuoto
Artikkeli
Emojulkaisun tyyppi
Lehti
Artikkelin tyyppi
Alkuperäisartikkeli:
Yleisö
TieteellinenVertaisarvioitu
VertaisarvioituOKM:n julkaisutyyppiluokitus
A1 Alkuperäisartikkeli tieteellisessä aikakauslehdessäJulkaisukanavan tiedot
Volyymi
45
Numero
3
ISSN
Julkaisufoorumi
Julkaisufoorumitaso
3
Avoin saatavuus
Avoin saatavuus kustantajan palvelussa
Ei
Rinnakkaistallennettu
Kyllä
Muut tiedot
Tieteenalat
Matematiikka; Tilastotiede
Avainsanat
[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
Kustantajan kansainvälisyys
Kansainvälinen
Kansainvälinen yhteisjulkaisu
Kyllä
Yhteisjulkaisu yrityksen kanssa
Ei
DOI
10.1137/22M1510364
Julkaisu kuuluu opetus- ja kulttuuriministeriön tiedonkeruuseen
Kyllä