In a supervised learning problem, given a predicted value that is the output of some trained model, how can we quantify our uncertainty around this prediction? Distribution-free predictive inference aims to construct prediction intervals around this output, with valid coverage that does not rely on assumptions on the distribution of the data or the nature of the model training algorithm. Existing methods in this area, including conformal prediction and jackknife+, offer theoretical guarantees that hold marginally (i.e., on average over a draw of training and test data). In contrast, training-conditional coverage is a stronger notion of validity that ensures predictive coverage of the test point for most draws of the training data, and is thus a more desirable property in practice. Training-conditional coverage was shown by Vovk [2012] to hold for the split conformal method, but recent work by Bian and Barber [2023] proves that such validity guarantees are not possible for the full conformal and jackknife+ methods without further assumptions. In this paper, we show that an assumption of algorithmic stability ensures that the training-conditional coverage property holds for the full conformal and jackknife+ methods.


翻译:在监督学习问题中,给定某个训练模型输出的预测值,我们应如何量化该预测的不确定性?分布无关预测推断旨在围绕该输出构建预测区间,其有效覆盖性不依赖于数据分布或模型训练算法性质的假设。该领域的现有方法(包括共形预测和jackknife+)提供的理论保证是边际成立的(即对训练与测试数据联合分布的平均意义而言)。相比之下,训练条件覆盖是一种更强的有效性概念,它确保在大多数训练数据抽取情形下对测试点的预测覆盖性,因而是实践中更理想的性质。Vovk [2012] 证明分裂共形方法满足训练条件覆盖,但Bian与Barber [2023] 的最新研究证明,若无额外假设,完全共形与jackknife+方法不可能实现此类有效性保证。本文证明:算法稳定性假设可确保完全共形与jackknife+方法满足训练条件覆盖性质。

0
下载
关闭预览

相关内容

Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
164+阅读 · 2019年10月12日
开源书:PyTorch深度学习起步
专知会员服务
51+阅读 · 2019年10月11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
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
41+阅读 · 2019年10月9日
学习自然语言处理路线图
专知会员服务
140+阅读 · 2019年9月24日
知识图谱最新研究综述
深度学习自然语言处理
45+阅读 · 2020年6月14日
RL解决'BipedalWalkerHardcore-v2' (SOTA)
CreateAMind
31+阅读 · 2019年7月17日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2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
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
47+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+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 · 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
6+阅读 · 2014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
6+阅读 · 2014年12月31日
Arxiv
18+阅读 · 2021年3月16日
Recent advances in deep learning theory
Arxiv
52+阅读 · 2020年12月20日
Arxiv
10+阅读 · 2020年11月26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
1+阅读 · 今天14:45
定向能反无人机系统最新发展动态
专知会员服务
3+阅读 · 今天13:50
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
2+阅读 · 今天13:33
相关资讯
知识图谱最新研究综述
深度学习自然语言处理
45+阅读 · 2020年6月14日
RL解决'BipedalWalkerHardcore-v2' (SOTA)
CreateAMind
31+阅读 · 2019年7月17日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2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
相关基金
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
47+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+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 · 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
6+阅读 · 2014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
6+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员