Machine Learning research, as most of Statistics, heavily relies on the concept of a data-generating probability distribution. As data points are thought to be sampled from such a distribution, we can learn from observed data about this distribution and, thus, predict future data points drawn from it (with some probability of success). Drawing on scholarship across disciplines, we here argue that this framework is not always a good model. Not only do such true probability distributions not exist; the framework can also be misleading and obscure both the choices made and the goals pursued in machine learning practice. We suggest an alternative framework that focuses on finite populations rather than abstract distributions; while classical learning theory can be left almost unchanged, it opens new opportunities, especially to model sampling. We compile these considerations into five reasons for modelling machine learning -- in some settings -- with finite distributions rather than generative distributions, both to be more faithful to practice and to provide novel theoretical insights.


翻译:机器学习研究,如同统计学的大部分领域,严重依赖于数据生成概率分布的概念。由于数据点被认为是从这样的分布中采样得到的,我们可以从观测数据中学习该分布,从而(以一定的成功概率)预测从中抽取的未来数据点。借鉴跨学科的学术成果,我们在此论证这一框架并非总是良好的模型。不仅此类真实概率分布并不存在;该框架还可能误导并模糊机器学习实践中做出的选择及追求的目标。我们提出一个替代框架,其关注点在于有限总体而非抽象分布;虽然经典学习理论几乎可以保持不变,但它开辟了新的机遇,特别是在建模采样方面。我们将这些思考归纳为五个理由,主张在某些场景下使用有限分布而非生成分布来建模机器学习——既为了更忠实于实践,也为了提供新颖的理论见解。

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机器学习(Machine Learning)是一个研究计算学习方法的国际论坛。该杂志发表文章,报告广泛的学习方法应用于各种学习问题的实质性结果。该杂志的特色论文描述研究的问题和方法,应用研究和研究方法的问题。有关学习问题或方法的论文通过实证研究、理论分析或与心理现象的比较提供了坚实的支持。应用论文展示了如何应用学习方法来解决重要的应用问题。研究方法论文改进了机器学习的研究方法。所有的论文都以其他研究人员可以验证或复制的方式描述了支持证据。论文还详细说明了学习的组成部分,并讨论了关于知识表示和性能任务的假设。 官网地址:http://dblp.uni-trier.de/db/journals/ml/
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