We study strong universal Bayes-consistency in the realizable setting for learning with general metric losses, extending classical characterizations beyond $0$-$1$ classification \citep{bousquet_theory_2021, hanneke2021universalbayesconsistencymetric} and real-valued regression \citep{attias_universal_2024}. Given an instance space $(\mathcal X,ρ)$, a label space $(\mathcal Y,\ell)$ with possibly unbounded loss, and a hypothesis class $\mathcal H \subseteq \mathcal Y^{\mathcal X}$, we resolve the realizable case of an open problem presented in \citet{pmlr-v178-cohen22a}. Specifically, we find the necessary and sufficient conditions on the hypothesis class $\mathcal H$ under which there exists a distribution-free learning rule whose risk converges almost surely to the best-in-class risk (which is zero) for every realizable data-generating distribution. Our main contribution is this sharp characterization in terms of a combinatorial obstruction: Similarly to \citet{attias2024optimallearnersrealizableregression}, we introduce the notion of an infinite non-decreasing $(γ_k)$-Littlestone tree, where $γ_k \to \infty$. This extends the Littlestone tree structure used in \citet{bousquet_theory_2021} to the metric loss setting.


翻译:我们研究在可实现设定下使用一般度量损失进行学习时的强通用贝叶斯一致性,将经典刻画从 $0$-$1$ 分类 \citep{bousquet_theory_2021, hanneke2021universalbayesconsistencymetric} 和实值回归 \citep{attias_universal_2024} 进行了推广。给定一个实例空间 $(\mathcal X,ρ)$、一个可能具有无界损失的标签空间 $(\mathcal Y,\ell)$,以及一个假设类 $\mathcal H \subseteq \mathcal Y^{\mathcal X}$,我们解决了 \citet{pmlr-v178-cohen22a} 中提出的一个公开问题的可实现情形。具体地,我们找到了假设类 $\mathcal H$ 的必要充分条件,使得存在一个无分布学习规则,其对每个可实现数据生成分布的风险几乎必然收敛到类内最优风险(即零)。我们的主要贡献是这一基于组合障碍的精确刻画:与 \citet{attias2024optimallearnersrealizableregression} 类似,我们引入了无限非递减 $(γ_k)$-Littlestone 树的概念,其中 $γ_k \to \infty$。这将在 \citet{bousquet_theory_2021} 中使用的 Littlestone 树结构扩展到了度量损失设定。

0
下载
关闭预览

相关内容

【CMU博士论文】基于深度学习的高效贝叶斯实验设计
专知会员服务
18+阅读 · 2025年8月19日
机器学习损失函数概述,Loss Functions in Machine Learning
专知会员服务
84+阅读 · 2022年3月19日
一文读懂机器学习中的贝叶斯统计学
数据分析
26+阅读 · 2019年5月8日
【深度】让DL可解释?这一份66页贝叶斯深度学习教程告诉你
GAN生成式对抗网络
15+阅读 · 2018年8月11日
详解常见的损失函数
七月在线实验室
20+阅读 · 2018年7月12日
贝叶斯机器学习前沿进展
机器学习研究会
21+阅读 · 2018年1月21日
各种相似性度量及Python实现
机器学习算法与Python学习
11+阅读 · 2017年7月6日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
16+阅读 · 2017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
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
18+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
55+阅读 · 2011年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 6月11日
VIP会员
最新内容
综述 | 3D场景图:开放挑战与未来方向
专知会员服务
4+阅读 · 6月22日
21世纪的无人机战争
专知会员服务
4+阅读 · 6月22日
《量子技术的军事任务技术适配与利用》
专知会员服务
4+阅读 · 6月22日
美国从乌克兰无人机战争中学习经验
专知会员服务
7+阅读 · 6月21日
ICML 2026 | 面向视觉语言模型的语义鲁棒性认证
专知会员服务
5+阅读 · 6月21日
相关VIP内容
【CMU博士论文】基于深度学习的高效贝叶斯实验设计
专知会员服务
18+阅读 · 2025年8月19日
机器学习损失函数概述,Loss Functions in Machine Learning
专知会员服务
84+阅读 · 2022年3月19日
相关基金
国家自然科学基金
2+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
16+阅读 · 2017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
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
18+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
55+阅读 · 2011年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员