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稀疏高阶交互模型的置信机器

机器学习 2022-11-02 v2 机器学习

摘要

在高风险决策的预测建模中,预测器不仅必须准确,还必须可靠。保形预测(Conformal Prediction, CP)是一种在较少理论假设下获得预测结果置信度的方法。为了通过所谓的完全保形预测(full-CP)获得置信集,我们需要针对预测结果的所有可能取值重新拟合预测器,这仅对简单预测器可行。对于随机森林(RFs)或神经网络(NNs)等复杂预测器,通常采用分割保形预测(split-CP),将数据分为两部分:一部分用于拟合,另一部分用于计算置信集。遗憾的是,由于样本量减少,split-CP 在拟合和置信集计算方面均不如 full-CP。本文提出了稀疏高阶交互模型(SHIM)的 full-CP,该模型足够灵活,可考虑变量间的高阶交互。我们通过引入一种称为同伦挖掘(homotopy mining)的新方法来解决 SHIM 的 full-CP 的计算挑战。通过数值实验,我们证明了 SHIM 与 RF 和 NN 等复杂预测器一样准确,并具备 full-CP 的更优统计功效。

关键词

引用

@article{arxiv.2205.14317,
  title  = {A Confidence Machine for Sparse High-Order Interaction Model},
  author = {Diptesh Das and Eugene Ndiaye and Ichiro Takeuchi},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2205.14317},
  year   = {2022}
}