Data augmentation is essential when applying Machine Learning in small-data regimes. It generates new samples following the observed data distribution while increasing their diversity and variability to help researchers and practitioners improve their models' robustness and, thus, deploy them in the real world. Nevertheless, its usage in tabular data still needs to be improved, as prior knowledge about the underlying data mechanism is seldom considered, limiting the fidelity and diversity of the generated data. Causal data augmentation strategies have been pointed out as a solution to handle these challenges by relying on conditional independence encoded in a causal graph. In this context, this paper experimentally analyzed the ADMG causal augmentation method considering different settings to support researchers and practitioners in understanding under which conditions prior knowledge helps generate new data points and, consequently, enhances the robustness of their models. The results highlighted that the studied method (a) is independent of the underlying model mechanism, (b) requires a minimal number of observations that may be challenging in a small-data regime to improve an ML model's accuracy, (c) propagates outliers to the augmented set degrading the performance of the model, and (d) is sensitive to its hyperparameter's value.


翻译:在少数据场景下应用机器学习时,数据增强至关重要。该方法在遵循观测数据分布的同时生成新样本,通过提升样本多样性和变异性,帮助研究者和从业者增强模型鲁棒性,从而将其部署至现实世界。然而,其在表格数据中的应用仍有待改进——由于很少考虑关于底层数据机制的先验知识,生成数据的保真度和多样性受到限制。因果数据增强策略通过依赖因果图中编码的条件独立性,被视为应对这些挑战的解决方案。在此背景下,本文通过实验分析了不同设置下的ADMG因果增强方法,旨在帮助研究者与从业者理解在何种条件下先验知识能辅助生成新数据点,进而提升模型鲁棒性。结果表明,该方法:(a) 与底层模型机制无关;(b) 所需最小观测样本量可能在少数据场景下难以获取以提升ML模型准确率;(c) 会将异常值传播至增强集,导致模型性能下降;(d) 对超参数取值敏感。

0
下载
关闭预览

相关内容

数据增强在机器学习领域多指采用一些方法(比如数据蒸馏,正负样本均衡等)来提高模型数据集的质量,增强数据。
Meta最新WWW2022《联邦计算导论》教程,附77页ppt
专知会员服务
60+阅读 · 2022年5月5日
100+篇《自监督学习(Self-Supervised Learning)》论文最新合集
专知会员服务
167+阅读 · 2020年3月18日
机器学习入门的经验与建议
专知会员服务
94+阅读 · 2019年10月10日
VCIP 2022 Call for Demos
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年6月6日
征稿 | International Joint Conference on Knowledge Graphs (IJCKG)
开放知识图谱
2+阅读 · 2022年5月20日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
无监督元学习表示学习
CreateAMind
27+阅读 · 2019年1月4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
【推荐】GAN架构入门综述(资源汇总)
机器学习研究会
10+阅读 · 2017年9月3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 · 2012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 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2008年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2023年5月19日
Arxiv
14+阅读 · 2022年10月15日
Arxiv
70+阅读 · 2022年6月30日
A Survey on Data Augmentation for Text Classification
Arxiv
15+阅读 · 2020年12月17日
Arxiv
113+阅读 · 2020年2月5日
VIP会员
最新内容
超越网格:作战环境对炮兵的影响
专知会员服务
2+阅读 · 5月31日
BES:让语言模型通过双向进化搜索自我改进
专知会员服务
6+阅读 · 5月30日
以色列-美国-伊朗战争中的无人机:关键要点
专知会员服务
7+阅读 · 5月30日
《Palantir任务保障性软件安全标准(MA-S2)》
专知会员服务
19+阅读 · 5月30日
基于声学的无人机检测技术综述
专知会员服务
11+阅读 · 5月30日
《当代混合战争分析框架:俄乌战争经验教训》
专知会员服务
10+阅读 · 5月30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
征稿 | International Joint Conference on Knowledge Graphs (IJCKG)
开放知识图谱
2+阅读 · 2022年5月20日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
无监督元学习表示学习
CreateAMind
27+阅读 · 2019年1月4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
【推荐】GAN架构入门综述(资源汇总)
机器学习研究会
10+阅读 · 2017年9月3日
相关论文
相关基金
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 · 2012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 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2008年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员