The field of algorithms with predictions incorporates machine learning advice in the design of online algorithms to improve real-world performance. A central consideration is the extent to which predictions can be trusted -- while existing approaches often require users to specify an aggregate trust level, modern machine learning models can provide estimates of prediction-level uncertainty. In this paper, we propose calibration as a principled and practical tool to bridge this gap, demonstrating the benefits of calibrated advice through two case studies: the ski rental and online job scheduling problems. For ski rental, we design an algorithm that achieves near-optimal prediction-dependent performance and prove that, in high-variance settings, calibrated advice offers more effective guidance than alternative methods for uncertainty quantification. For job scheduling, we demonstrate that using a calibrated predictor leads to significant performance improvements over existing methods. Evaluations on real-world data validate our theoretical findings, highlighting the practical impact of calibration for algorithms with predictions.


翻译:带预测的算法领域将机器学习建议融入在线算法设计中,以提升实际性能。核心考量在于预测的可信程度——现有方法通常要求用户指定全局信任级别,而现代机器学习模型能够提供预测层面的不确定性估计。本文提出将校准作为弥合这一差距的原则性实用工具,通过两个案例研究(滑雪租赁与在线作业调度问题)论证校准建议的优势。针对滑雪租赁问题,我们设计的算法实现了接近最优的预测相关性能,并证明在高方差环境下,校准建议比其它不确定性量化方法能提供更有效的指导。针对作业调度问题,我们证明采用校准预测器相比现有方法能带来显著的性能提升。真实数据上的评估验证了我们的理论发现,突显了校准对带预测算法的实际价值。

0
下载
关闭预览

相关内容

在数学和计算机科学之中,算法(Algorithm)为一个计算的具体步骤,常用于计算、数据处理和自动推理。精确而言,算法是一个表示为有限长列表的有效方法。算法应包含清晰定义的指令用于计算函数。 来自维基百科: 算法
【斯坦福博士论文】概率机器学习中的不确定性原理
专知会员服务
27+阅读 · 2025年8月4日
你的算法可靠吗? 神经网络不确定性度量
专知
40+阅读 · 2019年4月27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
【机器学习】深入剖析机器学习中的统计思想
产业智能官
17+阅读 · 2019年1月24日
用机器学习来预测股价(代码+文档)——2018年iNTUtion决赛大作!
量化投资与机器学习
25+阅读 · 2018年11月20日
深度学习时代的目标检测算法
炼数成金订阅号
40+阅读 · 2018年3月19日
Machine Learning:十大机器学习算法
开源中国
21+阅读 · 2018年3月1日
推荐|机器学习中的模型评价、模型选择和算法选择!
全球人工智能
10+阅读 · 2018年2月5日
从浅层模型到深度模型:概览机器学习优化算法
机器之心
27+阅读 · 2017年7月9日
国家自然科学基金
6+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 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
21+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
17+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
2+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
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
11+阅读 · 2013年12月31日
VIP会员
最新内容
美国从乌克兰无人机战争中学习经验
专知会员服务
1+阅读 · 今天15:03
ICML 2026 | 面向视觉语言模型的语义鲁棒性认证
专知会员服务
0+阅读 · 今天14:31
学习数据的几何:形状空间分析数学综述
专知会员服务
8+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
10+阅读 · 6月17日
相关VIP内容
【斯坦福博士论文】概率机器学习中的不确定性原理
专知会员服务
27+阅读 · 2025年8月4日
相关资讯
你的算法可靠吗? 神经网络不确定性度量
专知
40+阅读 · 2019年4月27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
【机器学习】深入剖析机器学习中的统计思想
产业智能官
17+阅读 · 2019年1月24日
用机器学习来预测股价(代码+文档)——2018年iNTUtion决赛大作!
量化投资与机器学习
25+阅读 · 2018年11月20日
深度学习时代的目标检测算法
炼数成金订阅号
40+阅读 · 2018年3月19日
Machine Learning:十大机器学习算法
开源中国
21+阅读 · 2018年3月1日
推荐|机器学习中的模型评价、模型选择和算法选择!
全球人工智能
10+阅读 · 2018年2月5日
从浅层模型到深度模型:概览机器学习优化算法
机器之心
27+阅读 · 2017年7月9日
相关基金
国家自然科学基金
6+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 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
21+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
17+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
2+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
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
11+阅读 · 2013年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员