基于 Taylor 模式自动微分的 Archimedean Copula 推断
机器学习
2026-05-25 v1
摘要
现有的嵌套 Archimedean copula 工具均无法同时处理以下三点: 生存分析中任意逐变量(右)删失, 任意嵌套树,以及 精确的参数梯度。现有实现只能处理二元问题、低维(即 )情况、两层嵌套,或仅限手工推导的 copula 嵌套。我们提出了 \textsc{acopula},一个基于 JAX 的框架,给定任何 Archimedean 生成器——无论是经典的还是神经的——它都能在多项式时间内计算出任意删失掩码下精确的嵌套 copula 似然和参数梯度。其机制是对 Taylor 模式自动微分输出进行多项式求幂,用任何用户定义的生成器均可驱动的单一可微计算,取代了针对每个族手工推导的偏 Bell 多项式表。我们进行了广泛的模拟以验证 \textsc{acopula} 的正确性。然后我们展示了: 在高维 下对 85,229 例 MIMIC-IV ICU 入院数据的逐变量删失,由经典 Archimedean 族和嵌套神经 Archimedean copula 拟合; 基于 S\&P~500 日收益率 的 11 个板块层次模型; 在一项视网膜病变研究中,跨 10 个族(其中 5 个此前无实现)的族无关删失最大似然估计 (MLE); 以及在 时相比 R 的 \texttt{nacLL} 实现约 的每密度加速,且随 呈二次扩展。
引用
@article{arxiv.2605.23134,
title = {Archimedean Copula Inference via Taylor-Mode AD},
author = {Cambridge Yang and Dongdong Li},
journal= {arXiv preprint arXiv:2605.23134},
year = {2026}
}