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P1 Type-Preserving, Dependence-Aware Guide Generation for Sound, Effective Amortized Probabilistic Inference

类型保持、依赖感知的 guide 生成:面向可靠且有效的摊销概率推断
POPL 7(POPL)2023匹配度 5/10 · 论文属于概率编程语言的类型系统与摊销推断,和“贝叶斯程序分析”有交集,但未涉及 LLM/Agentic、ML 系统静态分析或浮点分析,也不是用户当前最核心的 PL↔AI 交叉方向。引用 7 inbox
Jianlin Li, Leni Aniva, Pengyuan Shi, Yizhou Zhang
crossref: 2026-09-10

AI 速览

一句话:用行为类型系统驱动类型导向翻译,自动生成概率程序的 guide,保证可靠性并提升摊销推断效果。

在概率编程语言(PPL)中,基于优化的推断方法需要为给定模型程序构造可训练的 guide 程序,而推断的可靠性与有效性高度依赖 guide 的质量;通用 PPL 的强大表达力使这一构造极具挑战。本文提出一种在通用 PPL 中自动生成 guide 以支持深度摊销推断的方法:guide 通过一种新型行为类型系统驱动的类型导向翻译生成,并以语法方式提取和利用条件独立结构(其语义解释留待后续工作)。尽管通用 PPL 允许复杂控制流,所生成的 guide 仍被保证满足一项关键的可靠性条件;同时在一组基准上与当前最优基线相比,持续改善训练与推断表现。

问题
在通用概率编程语言中,如何为基于优化的摊销推断自动构造既可靠又有效的 guide 程序,是推断质量与正确性的关键难题。
方法
提出由新型行为类型系统驱动的类型导向翻译来生成 guide,并通过语法式条件独立分析提取依赖/独立结构。
评估
在一组基准上评估生成 guide 的训练与推断效果,与当前最优基线比较,并验证其满足关键的可靠性条件。
原文摘要(Abstract)

In probabilistic programming languages (PPLs), a critical step in optimization-based inference methods is constructing, for a given model program, a trainable guide program. Soundness and effectiveness of inference rely on constructing good guides, but the expressive power of a universal PPL poses challenges. This paper introduces an approach to automatically generating guides for deep amortized inference in a universal PPL. Guides are generated using a type-directed translation per a novel behavioral type system. Guide generation extracts and exploits independence structures using a syntactic approach to conditional independence, with a semantic account left to further work. Despite the control-flow expressiveness allowed by the universal PPL, generated guides are guaranteed to satisfy a critical soundness condition and moreover, consistently improve training and inference over state-of-the-art baselines for a suite of benchmarks.

链接与引用

DOI 原文 · PDF(开放获取) ·

BibTeX
@article{paperbot2119,
  title = {Type-Preserving, Dependence-Aware Guide Generation for Sound, Effective Amortized Probabilistic Inference},
  author = {Jianlin Li and Leni Aniva and Pengyuan Shi and Yizhou Zhang},
  journal = {Proceedings of the ACM on Programming Languages},
  volume = {7},
  number = {POPL},
  year = {2023},
  doi = {10.1145/3571243}
}