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CAKE:基于 K 划分集成的置信度评估

机器学习 2026-05-15 v2

摘要

聚类广泛用于无监督结构发现,但其为单个赋值提供的可靠性信息有限。诊断指标(如收敛行为或目标值)可能反映全局质量,但无法指示特定实例是否被可靠分配。尤其是对于基于 k 均值等初始化敏感的算法,赋值的这种层级不稳定性会削弱准确性和鲁棒性。集成方法通过聚合多个运行提高全局一致性,但通常缺乏量化单点置信度的工具,无法将跨运行一致性与所学聚类结构的几何支持相结合。本文引入 CAKE(Confidence in Assignments via K-partition Ensembles),一个评估框架,利用聚类集成中计算的两个互补统计量:赋值稳定性和局部几何适配一致性。这两个统计量组合为 [0,1] 区间内的单一可解释得分。理论分析表明 CAKE 在噪声下依然有效,并能区分稳定与不稳定的点。在合成数据和真实数据集上的实验表明,CAKE 有效识别模糊点和稳定核心成员,为实例提供置信度排序,可用于下游聚类工作中的选择或优先级排序。

关键词

引用

@article{arxiv.2602.18435,
  title  = {CAKE: Confidence in Assignments via K-partition Ensembles},
  author = {Aggelos Semoglou and John Pavlopoulos},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2602.18435},
  year   = {2026}
}

备注

37 pages, including appendix