Reliable decision making pipelines powered by machine learning models require uncertainty quantification (UQ) methods that come with explicit safety guarantees. Conformal prediction provides such UQ by wrapping ML predictions into prediction sets, and recent work by Kiyani et al. (2025b) established that these sets can be translated into optimal risk-averse decision policies -- yet only inheriting marginal safety guarantees. We generalize and strengthen their results by (i) introducing action-conditional conformal prediction, which yields safety guarantees conditioned explicitly on each action taken by the decision maker, (ii) showing that action-conditional prediction sets serve as a proxy for the feasible decision space for risk-averse decision makers aiming to optimize action-conditional value-at-risk, and (iii) proposing a principled finite-sample algorithm based on pinball-loss minimization, connecting the framework of Gibbs et al. (2025) to action-conditional guarantees. Experiments on two real-world datasets confirm that our approach significantly improves action-conditional performance over conformal baselines.


翻译:摘要:由机器学习模型驱动的可靠决策管道需要带有明确安全保证的不确定性量化(UQ)方法。保形预测通过将机器学习预测结果包裹成预测集来提供此类UQ,且Kiyani等人(2025b)的最新工作表明,这些预测集可以转化为最优风险厌恶决策策略——然而仅继承了边际安全保证。我们通过以下三点推广并强化了他们的结果:(i) 引入动作条件保形预测,该预测生成的保证明确取决于决策者采取的每个动作;(ii) 证明动作条件预测集可作为风险厌恶决策者优化动作条件风险价值时可行决策空间的代理;(iii) 提出基于分位数损失最小化的原理性有限样本算法,将Gibbs等人(2025)的框架与动作条件保证联系起来。在两个真实世界数据集上的实验证实,我们的方法在动作条件性能上显著优于保形基线方法。

0
下载
关闭预览

相关内容

【牛津博士论文】在不确定环境中的情境化决策制定
专知会员服务
23+阅读 · 2025年11月20日
【CMU博士论文】校准不确定性量化的方法及其效用解析
专知会员服务
22+阅读 · 2025年9月1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
【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
43+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
3+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
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
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
11+阅读 · 2012年12月31日
VIP会员
最新内容
学习数据的几何:形状空间分析数学综述
专知会员服务
6+阅读 · 6月17日
定向能反无人机系统最新发展动态
专知会员服务
7+阅读 · 6月17日
从燃煤战舰到算法战争:水面指挥的永恒要求
专知会员服务
4+阅读 · 6月17日
相关基金
国家自然科学基金
43+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
3+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
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
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
11+阅读 · 2012年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员