Traditional statistical and machine learning methods assume identical distribution for the training and test data sets. This assumption, however, is often violated in real applications, particularly in health care research, where the training data~(source) may underrepresent specific subpopulations in the testing or target domain. Such disparities, coupled with censored observations, present significant challenges for investigators aiming to make predictions for those minority groups. This paper focuses on target-independent learning under covariate shift, where we study multicalibration for survival probability and restricted mean survival time, and propose a black-box post-processing boosting algorithm designed for censored survival data. Our algorithm, leveraging the pseudo observations, yields a multicalibrated predictor competitive with propensity scoring regarding predictions on the unlabeled target domain, not just overall but across diverse subpopulations. Our theoretical analysis for pseudo observations relies on functional delta method and $p$-variational norm. We further investigate the algorithm's sample complexity and convergence properties, as well as the multicalibration guarantee for post-processed predictors. Our theoretical insights reveal the link between multicalibration and universal adaptability, suggesting that our calibrated function performs comparably to, if not better than, the inverse propensity score weighting estimator. The performance of our proposed methods is corroborated through extensive numerical simulations and a real-world case study focusing on prediction of cardiovascular disease risk in two large prospective cohort studies. These empirical results confirm its potential as a powerful tool for predictive analysis with censored outcomes in diverse and shifting populations.


翻译:传统的统计与机器学习方法通常假设训练数据与测试数据服从相同分布。然而,这一假设在实际应用中常常被违背,尤其是在医疗健康研究中,训练数据(源域)可能对测试或目标域中的特定亚群代表性不足。这种分布差异,加之删失观测的存在,给研究者针对少数群体进行预测带来了重大挑战。本文聚焦于协变量偏移下的目标无关学习,研究了生存概率与限制平均生存时间的多校准问题,并提出了一种专为删失生存数据设计的黑盒后处理提升算法。我们的算法利用伪观测值,得到一个在多校准意义上的预测器,其在未标记目标域上的预测表现——无论是整体还是跨不同亚群——均可与倾向得分方法相竞争。我们对伪观测值的理论分析依赖于函数德尔塔方法和 $p$ 变差范数。我们进一步研究了该算法的样本复杂度与收敛性质,以及后处理预测器的多校准保证。我们的理论分析揭示了多校准与普适适应性之间的联系,表明经过校准的函数其表现至少不逊于逆倾向得分加权估计量。我们通过大量的数值模拟以及一项关注两个大型前瞻性队列研究中心血管疾病风险预测的真实世界案例研究,验证了所提出方法的性能。这些实证结果证实了其作为一种强大工具的潜力,可用于在多样且分布变化的人群中对删失结局进行预测分析。

0
下载
关闭预览

相关内容

FlowQA: Grasping Flow in History for Conversational Machine Comprehension
专知会员服务
34+阅读 · 2019年10月18日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
60+阅读 · 2019年10月17日
《DeepGCNs: Making GCNs Go as Deep as CNNs》
专知会员服务
32+阅读 · 2019年10月17日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
164+阅读 · 2019年10月12日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
41+阅读 · 2019年10月9日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
From Softmax to Sparsemax-ICML16(1)
KingsGarden
74+阅读 · 2016年11月26日
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
47+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
6+阅读 · 2014年12月31日
Arxiv
15+阅读 · 2022年10月27日
Arxiv
35+阅读 · 2021年1月27日
Arxiv
18+阅读 · 2019年1月16日
VIP会员
最新内容
综述 | 3D场景图:开放挑战与未来方向
专知会员服务
6+阅读 · 6月22日
21世纪的无人机战争
专知会员服务
4+阅读 · 6月22日
《量子技术的军事任务技术适配与利用》
专知会员服务
5+阅读 · 6月22日
美国从乌克兰无人机战争中学习经验
专知会员服务
7+阅读 · 6月21日
ICML 2026 | 面向视觉语言模型的语义鲁棒性认证
专知会员服务
5+阅读 · 6月21日
相关资讯
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
From Softmax to Sparsemax-ICML16(1)
KingsGarden
74+阅读 · 2016年11月26日
相关基金
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
47+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
6+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员