We theoretically analyze the model selection consistency of least absolute shrinkage and selection operator (Lasso), both with and without post-thresholding, for high-dimensional Ising models. For random regular (RR) graphs of size $p$ with regular node degree $d$ and uniform couplings $\theta_0$, it is rigorously proved that Lasso \textit{without post-thresholding} is model selection consistent in the whole paramagnetic phase with the same order of sample complexity $n=\Omega{(d^3\log{p})}$ as that of $\ell_1$-regularized logistic regression ($\ell_1$-LogR). This result is consistent with the conjecture in Meng, Obuchi, and Kabashima 2021 using the non-rigorous replica method from statistical physics and thus complements it with a rigorous proof. For general tree-like graphs, it is demonstrated that the same result as RR graphs can be obtained under mild assumptions of the dependency condition and incoherence condition. Moreover, we provide a rigorous proof of the model selection consistency of Lasso with post-thresholding for general tree-like graphs in the paramagnetic phase without further assumptions on the dependency and incoherence conditions. Experimental results agree well with our theoretical analysis.


翻译:我们从理论上分析了最小绝对收缩与选择算子(Lasso)在高维Ising模型中(包含后阈值处理情况与不含后阈值处理情况)的模型选择一致性。对于规模为$p$、正则节点度为$d$、均匀耦合系数为$\theta_0$的随机正则图,严格证明了在顺磁相区域内,不含后阈值处理的Lasso模型选择一致性成立,其样本复杂度阶数为$n=\Omega{(d^3\log{p})}$,与基于$\ell_1$正则化的逻辑回归相同。该结果验证了Meng、Obuchi与Kabashima在2021年利用统计物理学中非严格的复制方法提出的猜想,并为其提供了严格证明的补充。对于一般树状图,证明在依赖条件与非相干性条件的温和假设下,可得到与随机正则图相同的结果。此外,我们在无需依赖与非相干性条件额外假设的前提下,严格证明了顺磁相区域内一般树状图经后阈值处理的Lasso模型选择一致性。实验结果与理论分析高度吻合。

0
下载
关闭预览

相关内容

【2023新书】使用Python进行统计和数据可视化,554页pdf
专知会员服务
130+阅读 · 2023年1月29日
专知会员服务
52+阅读 · 2020年12月14日
【干货书】机器学习速查手册,135页pdf
专知会员服务
127+阅读 · 2020年11月20日
因果图,Causal Graphs,52页ppt
专知会员服务
254+阅读 · 2020年4月19日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
182+阅读 · 2019年10月11日
VCIP 2022 Call for Demos
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年6月6日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3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
【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
Capsule Networks解析
机器学习研究会
11+阅读 · 2017年11月12日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2016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 · 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 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2023年4月7日
Arxiv
0+阅读 · 2023年4月2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
7+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
6+阅读 · 6月17日
相关资讯
VCIP 2022 Call for Demos
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年6月6日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3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
【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
Capsule Networks解析
机器学习研究会
11+阅读 · 2017年11月12日
相关基金
国家自然科学基金
1+阅读 · 2016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 · 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 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员