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通过条件独立性与最优传输球心问题提取不变特征:高斯情形

统计理论 2026-05-01 v2 应用统计 机器学习 统计理论

摘要

本文发展了一种方法,用于提取不变量特征 W=f(X)W=f(X) 以预测响应变量 YY,同时避免受可能同时影响 XXYY 的变量 ZZ 的混淆。该方法的核心思想是对 WWZZ 在给定 YY 的条件下的统计依赖性进行惩罚,取而代之的是对 WW 与随机变量 ZY=T(Z,Y)Z_Y = T(Z,Y) 的简单独立性,其中 ZYZ_Y 是给定 YYZZ 的 [Monge] 最优传输球心问题的解。在本文考察的高斯情形下,上述两个表述等价。当真实的混淆变量 ZZ 未知时,可使用其他可测量的情境变量 SS 作为替代物,这在高斯情形下若协方差矩阵 ΣZS\Sigma_{ZS} 满秩时不会削弱效果。最终得到的线性特征提取器可表示为前 dd 个特征向量的闭式解。该方法在扩展至更一般的非高斯/非线性情形时几乎无需修改。

关键词

引用

@article{arxiv.2512.20914,
  title  = {Invariant Feature Extraction Through Conditional Independence and the Optimal Transport Barycenter Problem: the Gaussian case},
  author = {Ian Bounos and Pablo Groisman and Mariela Sued and Esteban Tabak},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2512.20914},
  year   = {2026}
}