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面向一般非参数回归的集成投影寻踪

统计理论 2023-05-19 v2 统计理论

摘要

投影寻踪回归(PPR)在统计学和机器学习的发展中发挥了重要作用。然而,与随机森林(RF)和支持向量机(SVM)等其他成熟方法相比,PPR 作为一种统计学习技术尚未展现出同等的准确性。本文重新审视了 PPR 的估计过程,提出了一种最优贪心算法以及基于“特征装袋”的集成方法(以下简称 ePPR),旨在提高其有效性。与 RF 相比,ePPR 具有两大主要优势。首先,只要回归函数是 L2L^2 可积的,就可以证明其对更一般的回归函数具有理论一致性,并且能够实现更高的一致性收敛速率。其次,ePPR 不拆分样本,因此 PPR 的每一项均使用全部数据进行估计,使得最小化过程更高效,并保证了估计量的平滑性。基于真实数据集的广泛比较表明,ePPR 在回归和分类任务中比 RF 及其他竞争方法更为高效。ePPR 作为人工神经网络(ANN)的一种变体,其有效性表明:通过适当的统计调参,ANN 在处理中小型数据集时可以媲美甚至超越 RF。这一发现挑战了 ANN 优于 RF 仅限于处理大规模样本量的普遍观念。

关键词

引用

@article{arxiv.2210.14467,
  title  = {Ensemble Projection Pursuit for General Nonparametric Regression},
  author = {Haoran Zhan and Mingke Zhang and Yingcun Xia},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2210.14467},
  year   = {2023}
}

备注

25 pages