Operator models are regression algorithms between Banach spaces of functions. They have become an increasingly critical tool for spatiotemporal forecasting and physics emulation, especially in high-stakes scenarios where robust, calibrated uncertainty quantification is required. We introduce Local Sliced Conformal Inference (LSCI), a distribution-free framework for generating function-valued, locally adaptive prediction sets for operator models. We prove finite-sample validity and derive a data-dependent upper bound on the coverage gap under local exchangeability. On synthetic Gaussian-process tasks and real applications (air quality monitoring, energy demand forecasting, and weather prediction), LSCI yields tighter sets with stronger adaptivity compared to conformal baselines. We also empirically demonstrate robustness against biased predictions and certain out-of-distribution noise regimes.


翻译:算子模型是函数巴拿赫空间之间的回归算法。它们已成为时空预测和物理仿真中日益关键的工具,尤其是在需要稳健、校准的不确定性量化的高风险场景中。我们提出了局部切片共形推理(LSCI),这是一种无需分布假设的框架,用于为算子模型生成函数值、局部自适应的预测集。我们证明了其有限样本有效性,并在局部可交换性假设下推导了覆盖差距的数据依赖上界。在合成高斯过程任务和实际应用(空气质量监测、能源需求预测和天气预报)中,与共形基线方法相比,LSCI能产生更紧凑且具有更强自适应性的集合。我们还通过实证证明了该方法对偏倚预测和特定分布外噪声机制的鲁棒性。

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
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
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
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
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
Arxiv
38+阅读 · 2020年12月2日
Arxiv
17+阅读 · 2019年3月28日
Arxiv
12+阅读 · 2019年2月26日
Learning Implicit Fields for Generative Shape Modeling
Arxiv
11+阅读 · 2018年12月6日
VIP会员
相关资讯
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
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
相关论文
Arxiv
38+阅读 · 2020年12月2日
Arxiv
17+阅读 · 2019年3月28日
Arxiv
12+阅读 · 2019年2月26日
Learning Implicit Fields for Generative Shape Modeling
Arxiv
11+阅读 · 2018年12月6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
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
Top
微信扫码咨询专知VIP会员