The use of algorithmic predictions in decision-making leads to a feedback loop where the models we deploy actively influence the data distributions we see, and later use to retrain on. This dynamic was formalized by Perdomo et al. 2020 in their work on performative prediction. Our main result is an unconditional reduction showing that any no-regret algorithm deployed in performative settings converges to a (mixed) performatively stable equilibrium: a solution in which models actively shape data distributions in ways that their own predictions look optimal in hindsight. Prior to our work, all positive results in this area made strong restrictions on how models influenced distributions. By using a martingale argument and allowing randomization, we avoid any such assumption and sidestep recent hardness results for finding stable models. Lastly, on a more conceptual note, our connection sheds light on why common algorithms, like gradient descent, are naturally stabilizing and prevent runaway feedback loops. We hope our work enables future technical transfer of ideas between online optimization and performativity.


翻译:算法预测在决策中的应用导致了一种反馈循环:我们部署的模型会主动影响我们观察到的数据分布,而后我们又利用这些分布进行模型重训练。Perdomo等人(2020)在其关于表演性预测的研究中对这一动态过程进行了形式化描述。我们的主要成果是一个无条件归约证明:任何在表演性场景中部署的无悔算法都会收敛到一个(混合)表演性稳定均衡——在该解中,模型主动塑造数据分布的方式使得其自身的预测在事后看来是最优的。在本研究之前,该领域的所有积极成果都对模型影响分布的方式施加了严格限制。通过采用鞅论证方法并允许随机化,我们避免了任何此类假设,并规避了近期关于寻找稳定模型的困难性结论。最后从概念层面而言,我们的关联性分析揭示了为何常见算法(如梯度下降)天然具有稳定特性并能防止失控的反馈循环。我们希望本研究能为在线优化与表演性理论之间的思想迁移提供未来的技术桥梁。

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
【MIT博士论文】序列决策中的算法公平性,134页pdf
专知会员服务
25+阅读 · 2023年5月20日
具有组合结构的统计推断和在线算法
专知会员服务
12+阅读 · 2022年12月13日
您可以相信模型的不确定性吗?
TensorFlow
14+阅读 · 2020年1月31日
「PPT」深度学习中的不确定性估计
专知
27+阅读 · 2019年7月20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
回归预测&时间序列预测
GBASE数据工程部数据团队
44+阅读 · 2017年5月17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
0+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
3+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
2+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
4+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
Arxiv
0+阅读 · 2月24日
Arxiv
0+阅读 · 2月20日
Arxiv
0+阅读 · 2月4日
VIP会员
最新内容
最新“指挥控制”领域出版物合集(16份)
专知会员服务
7+阅读 · 4月12日
面向军事作战需求开发的人工智能(RAIMOND)
专知会员服务
15+阅读 · 4月12日
远程空中优势:新一代超视距导弹的兴起
专知会员服务
2+阅读 · 4月12日
大语言模型溯因推理的统一分类学与综述
专知会员服务
4+阅读 · 4月12日
相关基金
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
0+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
3+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
2+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
4+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