Generalization error bounds are essential for comprehending how well machine learning models work. In this work, we suggest a novel method, i.e., the Auxiliary Distribution Method, that leads to new upper bounds on expected generalization errors that are appropriate for supervised learning scenarios. We show that our general upper bounds can be specialized under some conditions to new bounds involving the $\alpha$-Jensen-Shannon, $\alpha$-R\'enyi ($0< \alpha < 1$) information between a random variable modeling the set of training samples and another random variable modeling the set of hypotheses. Our upper bounds based on $\alpha$-Jensen-Shannon information are also finite. Additionally, we demonstrate how our auxiliary distribution method can be used to derive the upper bounds on excess risk of some learning algorithms in the supervised learning context {\blue and the generalization error under the distribution mismatch scenario in supervised learning algorithms, where the distribution mismatch is modeled as $\alpha$-Jensen-Shannon or $\alpha$-R\'enyi divergence between the distribution of test and training data samples distributions.} We also outline the conditions for which our proposed upper bounds might be tighter than other earlier upper bounds.


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学习方法的泛化能力(Generalization Error)是由该方法学习到的模型对未知数据的预测能力,是学习方法本质上重要的性质。现实中采用最多的办法是通过测试泛化误差来评价学习方法的泛化能力。泛化误差界刻画了学习算法的经验风险与期望风险之间偏差和收敛速度。一个机器学习的泛化误差(Generalization Error),是一个描述学生机器在从样品数据中学习之后,离教师机器之间的差距的函数。
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