Certified coordinate selection for high-dimensional Bayesian inversion with Laplace prior
Julkaisuvuosi
2024
Tekijät
Flock Rafael; Dong Yiqiu; Uribe Felipe; Zahm Olivier
Tiivistelmä
We consider high-dimensional Bayesian inverse problems with arbitrary likelihood and product-form Laplace prior for which we provide a certified approximation of the posterior in the Hellinger distance. The approximate posterior differs from the prior only in a small number of relevant coordinates that contribute the most to the update from the prior to the posterior. We propose and analyze a gradient-based diagnostic to identify these relevant coordinates. Although this diagnostic requires computing an expectation with respect to the posterior, we propose tractable methods for the classical case of a linear forward model with Gaussian likelihood. Our methods can be employed to estimate the diagnostic before solving the Bayesian inverse problem via, e.g., Markov chain Monte Carlo (MCMC) methods. After selecting the coordinates, the approximate posterior can be efficiently inferred since most of its coordinates are only informed by the prior. Moreover, specialized MCMC methods, such as the pseudo-marginal MCMC algorithm, can be used to obtain less correlated samples when sampling the exact posterior. We show the applicability of our method using a 1D signal deblurring problem and a high-dimensional 2D super-resolution problem.
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
Lehti
Kustantaja
Volyymi
34
Artikkelinumero
134
ISSN
Julkaisufoorumi
Julkaisufoorumitaso
2
Avoin saatavuus
Avoin saatavuus kustantajan palvelussa
Kyllä
Julkaisukanavan avoin saatavuus
Osittain avoin julkaisukanava
Rinnakkaistallennettu
Ei
Muut tiedot
Tieteenalat
Matematiikka
Avainsanat
[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
Kustantajan kansainvälisyys
Kansainvälinen
Kansainvälinen yhteisjulkaisu
Kyllä
Yhteisjulkaisu yrityksen kanssa
Ei
DOI
10.1007/s11222-024-10445-1
Julkaisu kuuluu opetus- ja kulttuuriministeriön tiedonkeruuseen
Kyllä