期望传播视角下的广义近似消息传递简洁推导

8 下载量 110 浏览量 更新于2024-08-26 收藏 469KB PDF 举报
本文档主要探讨了"使用期望传播的广义近似消息传递的简洁推导"这一主题,发表在2018年12月的IEEE SIGNAL PROCESSING LETTERS Vol.25, No.12上。作者Qiuyun Zou、Haochuan Zhang、Chao-Kai Wen、Shi Jin和Rong Yu在文中聚焦于一种高效算法——广义近似消息传递(Generalized Approximate Message Passing, GAMP),该算法特别适用于独立同分布随机信号在广义线性模型下的估计问题。 GAMP起源于[1]中提出的近似消息传递方法,旨在从带有加性噪声的线性测量中恢复稀疏信号。它被认为是循环贝叶斯网络中sum-product算法的一个近似实现,然而传统的推导方法往往依赖泰勒展开,这可能较为繁琐且不便于统一处理实数和复数情况下的GAMP。 作者们在本文中提出了一种新的视角,即利用期望传播(Expectation Propagation, EP)来理解消息传递过程。与基于泰勒展开的方法相比,这种方法提供了一个更为简洁的推导框架,尤其是在设置高斯密度时,可以将实数GAMP和复数GAMP的推导统一起来。EP作为一种统计学习方法,通过最大化似然函数的下界,能有效地处理复杂概率模型,因此在这个新的视角下,GAMP的理论基础得以更加清晰地展现。 文章的关键术语包括:广义近似消息传递、期望传播以及高斯复制性质,这些都是理解和应用GAMP算法时不可或缺的概念。通过这篇文章,读者不仅可以深入理解GAMP的原理,还能了解到如何通过EP简化其推导过程,这对于实际的信号处理和机器学习任务具有重要的理论价值和实践指导意义。