Multivariate conformal prediction requires nonconformity scores that compress residual vectors into scalars while preserving certain implicit geometric structure of the residual distribution. We introduce a Multivariate Kernel Score (MKS) that produces prediction regions that explicitly adapt to this geometry. We show that the proposed score resembles the Gaussian process posterior variance, unifying Bayesian uncertainty quantification with the coverage guarantees of frequentist-type. Moreover, the MKS can be decomposed into an anisotropic Maximum Mean Discrepancy (MMD) that interpolates between kernel density estimation and covariance-weighted distance. We prove finite-sample coverage guarantees and establish convergence rates that depend on the effective rank of the kernel-based covariance operator rather than the ambient dimension, enabling dimension-free adaptation. On regression tasks, the MKS reduces the volume of prediction region significantly, compared to ellipsoidal baselines while maintaining nominal coverage, with larger gains at higher dimensions and tighter coverage levels.


翻译:多元共形预测需要非一致性评分,将残差向量压缩为标量,同时保留残差分布的隐式几何结构。我们引入一种多元核评分(MKS),其产生的预测区域能够显式地适配这种几何结构。我们证明,所提评分类似于高斯过程后验方差,从而将贝叶斯不确定性量化与频率学派类型的覆盖保证统一起来。此外,MKS可分解为各向异性的最大均值差异(MMD),该差异在核密度估计与协方差加权距离之间进行插值。我们证明了有限样本覆盖保证,并建立了依赖于核基础上协方差算子有效秩(而非环境维度)的收敛速率,从而实现了维度无关的自适应。在回归任务上,与椭球基线方法相比,MKS在维持名义覆盖的前提下显著减小了预测区域的体积,且在更高维度和更紧的覆盖水平下获得更大收益。

0
下载
关闭预览

相关内容

多样化偏好优化
专知会员服务
12+阅读 · 2025年2月3日
非平衡数据集 focal loss 多类分类
AI研习社
33+阅读 · 2019年4月23日
详解GAN的谱归一化(Spectral Normalization)
PaperWeekly
11+阅读 · 2019年2月13日
半监督深度学习小结:类协同训练和一致性正则化
半监督多任务学习:Semisupervised Multitask Learning
我爱读PAMI
18+阅读 · 2018年4月29日
【论文】变分推断(Variational inference)的总结
机器学习研究会
39+阅读 · 2017年11月16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
0+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
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
5+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
12+阅读 · 2010年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 3月11日
VIP会员
相关主题
最新内容
反制无人机:乌克兰提供的五点启示
专知会员服务
4+阅读 · 9月23日
《各指挥层级均亟需红队能力》报告
专知会员服务
5+阅读 · 9月23日
《航电任务系统框架(FAMOS)》50页报告
专知会员服务
4+阅读 · 9月22日
《对抗行动中的人工智能与自主性》智库报告
专知会员服务
7+阅读 · 9月22日
《从数据到胜利:战争中的分析优势之争》
专知会员服务
10+阅读 · 9月22日
战争不仅需要机器人:人类仍不可或缺
专知会员服务
5+阅读 · 9月21日
《描绘美国防部创新基础设施的未来蓝图》100页
专知会员服务
10+阅读 · 9月21日
相关VIP内容
多样化偏好优化
专知会员服务
12+阅读 · 2025年2月3日
相关基金
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
0+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
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
5+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
12+阅读 · 2010年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员