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基于最大仿射函数之差的高维局部近似最优分段线性回归

机器学习 2026-05-11 v1 机器学习 统计理论 统计理论

摘要

本文通过自适应块梯度下降(ABGD)算法,提出了分段线性回归的一种参数化解决方案。该方法的核心是将分段线性函数参数化为最大仿射函数之差(DoMA)。在次高斯协变量和噪声分布下,给出了 ABGD 的非渐近局部收敛分析。为了初始化 ABGD,我们改编了一种先前为更简单的最大仿射函数环境所开发的算法。在适当初始化的情况下,给定 O~(dmax(σz/ϵ,1)2)\tilde{\mathcal{O}}(d\max(\sigma_z/\epsilon,1)^2) 次观测,ABGD 线性收敛至 ϵ\epsilon 精度估计,其中 σz2\sigma_z^2 表示噪声方差。这意味着在无噪声情况下,给定 O~(d)\tilde{\mathcal{O}}(d) 个样本即可精确恢复。此外,证明了该速率在对数因子意义下是极小极大最优的。合成数值实验结果证实了 ABGD 的理论保证。我们还观察到,在真实世界数据集上,该方法与现有最先进方法相比具有竞争力的性能。

关键词

引用

@article{arxiv.2605.06959,
  title  = {Locally Near Optimal Piecewise Linear Regression in High Dimensions via Difference of Max-Affine Functions},
  author = {Haitham Kanj and Kiryung Lee},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2605.06959},
  year   = {2026}
}