Data-driven algorithm design automates hyperparameter tuning, but its statistical foundations remain limited because model performance can depend on hyperparameters in implicit and highly non-smooth ways. Existing guarantees focus on the simple case of a one-dimensional (scalar) hyperparameter. This leaves the practically important, multi-dimensional hyperparameter tuning setting unresolved. We address this open question by establishing the first general framework for establishing generalization guarantees for tuning multi-dimensional hyperparameters in data-driven settings. Our approach strengthens the generalization guarantee framework for semi-algebraic function classes by exploiting tools from real algebraic geometry, yielding sharper, more broadly applicable guarantees. We then extend the analysis to hyperparameter tuning using the validation loss under minimal assumptions, and derive improved bounds when additional structure is available. Finally, we demonstrate the scope of the framework with new learnability results, including data-driven weighted group lasso and weighted fused lasso.


翻译:数据驱动算法设计实现了超参数调优的自动化,但其统计基础仍然有限,因为模型性能可能以隐式且高度非光滑的方式依赖于超参数。现有理论保证主要针对一维(标量)超参数的简单情形,这使得实践中重要的多维超参数调优问题尚未得到解决。我们通过建立首个通用框架来解决这一开放性问题,该框架可为数据驱动场景下的多维超参数调优提供泛化保证。我们的方法通过运用实代数几何工具,强化了半代数函数类的泛化保证框架,从而得到更精确、更广泛适用的理论保证。随后,我们在最小假设条件下将分析扩展到基于验证损失的超参数调优,并在获得额外结构信息时推导出改进的边界。最后,我们通过新的可学习性结果(包括数据驱动的加权群套索和加权融合套索)展示了该框架的适用范围。

0
下载
关闭预览

相关内容

在贝叶斯统计中,超参数是先验分布的参数; 该术语用于将它们与所分析的基础系统的模型参数区分开。
联邦学习中基础模型参数高效微调综述
专知会员服务
17+阅读 · 2025年5月5日
《机器学习超参数优化》最新综述
专知会员服务
40+阅读 · 2024年10月31日
【2021新书】机器学习超参数优化,177页pdf
专知会员服务
164+阅读 · 2021年5月18日
使用 Keras Tuner 调节超参数
TensorFlow
15+阅读 · 2020年2月6日
机器学习中的最优化算法总结
人工智能前沿讲习班
22+阅读 · 2019年3月22日
深度学习超参数搜索实用指南
云栖社区
28+阅读 · 2018年10月14日
简述多种降维算法
算法与数学之美
11+阅读 · 2018年9月23日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
4+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
7+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
10+阅读 · 2014年12月31日
VIP会员
最新内容
《无人机对海面作战影响评估》
专知会员服务
7+阅读 · 7月21日
印度精确打击与指挥架构的断层
专知会员服务
5+阅读 · 7月20日
美空军AI完成F-16战斗机自主空战历史性试飞
专知会员服务
6+阅读 · 7月20日
深入Project Maven:为何人工智能在战场上依然失灵
锻造未来士兵:外骨骼、基因工程与赛博格
专知会员服务
7+阅读 · 7月19日
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
4+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
7+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
10+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员