Multi-task learning improves data efficiency by sharing information across related tasks, but indiscriminate sharing can be harmful when their covariate distributions and response relationships differ. We propose COVariate-ovERlap regularized multi-task learning (COVER) to address covariate and posterior heterogeneity. The model combines a common component function with a shared neural representation and low-dimensional task-specific coefficients. Taskwise second-moment matrices summarize covariate heterogeneity and determine the strength of coefficient integration in each representation direction. We derive a covariate-overlap penalty by minimizing the total squared change in two task predictors when their coefficients are replaced by one auxiliary coefficient. An equivalent auxiliary formulation supports end-to-end training without matrix inversion. An exact fixed-representation bias--variance decomposition quantifies how covariate overlap controls variance reduction and how posterior heterogeneity determines shrinkage bias. Global and localized end-to-end oracle inequalities account for jointly learning the neural functions and estimating the overlap matrices from the same observations. We give explicit neural-network rates and sharpen the stochastic prediction term when the regularized oracle risk and overlap-estimation error are small. Simulations across diverse heterogeneity settings show competitive performance against deep-learning and statistical data-integration methods, with the largest gains under joint heterogeneity. In a GTEx central-nervous-system analysis, COVER achieves the lowest response-averaged prediction error among the compared methods and reveals tissue-pair integration patterns.


翻译:暂无翻译

0
下载
关闭预览

相关内容

多模态知识图谱表示学习综述
专知会员服务
73+阅读 · 2024年7月4日
《多任务学习》最新综述论文,20页pdf
专知会员服务
127+阅读 · 2021年4月6日
专知会员服务
237+阅读 · 2020年5月6日
【斯坦福大学】Gradient Surgery for Multi-Task Learning
专知会员服务
47+阅读 · 2020年1月23日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
61+阅读 · 2019年10月17日
最新《多任务学习》综述,39页pdf
专知
28+阅读 · 2020年7月10日
Multi-Task Learning的几篇综述文章
深度学习自然语言处理
15+阅读 · 2020年6月15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
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
半监督多任务学习:Semisupervised Multitask Learning
我爱读PAMI
18+阅读 · 2018年4月29日
读书报告 | Deep Learning for Extreme Multi-label Text Classification
科技创新与创业
48+阅读 · 2018年1月10日
国家自然科学基金
23+阅读 · 2016年12月31日
国家自然科学基金
5+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
14+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
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
5+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
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
50+阅读 · 2009年12月31日
Arxiv
32+阅读 · 2021年3月29日
Multi-Domain Multi-Task Rehearsal for Lifelong Learning
Arxiv
12+阅读 · 2020年12月14日
Arxiv
19+阅读 · 2018年3月28日
VIP会员
相关主题
最新内容
软件定义无人机蜂群给防空带来全新压力
专知会员服务
4+阅读 · 10月13日
《半自主无人地面战车的互操作性》66页
专知会员服务
5+阅读 · 10月13日
迈向更智慧的军事情报
专知会员服务
5+阅读 · 10月12日
《美国陆军2026年野战手册 2-0 情报》
专知会员服务
5+阅读 · 10月12日
《基于启发式算法求解武器-目标分配问题》
专知会员服务
7+阅读 · 10月12日
《美陆军最新条令出版物 2-0 情报》
专知会员服务
8+阅读 · 10月10日
电子战测试与训练靶场:战前验证战备状态
专知会员服务
3+阅读 · 10月10日
《美国陆军如何作战》46页最新报告
专知会员服务
9+阅读 · 10月10日
相关资讯
最新《多任务学习》综述,39页pdf
专知
28+阅读 · 2020年7月10日
Multi-Task Learning的几篇综述文章
深度学习自然语言处理
15+阅读 · 2020年6月15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
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
半监督多任务学习:Semisupervised Multitask Learning
我爱读PAMI
18+阅读 · 2018年4月29日
读书报告 | Deep Learning for Extreme Multi-label Text Classification
科技创新与创业
48+阅读 · 2018年1月10日
相关基金
国家自然科学基金
23+阅读 · 2016年12月31日
国家自然科学基金
5+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
14+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
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
5+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
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
50+阅读 · 2009年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员