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替代损失最小化器的$\mathscr{H}$-一致性估计误差

机器学习 2022-05-18 v1 机器学习

摘要

我们从代理损失估计误差的角度对估计误差进行了详细研究。我们将此类保证称为H\mathscr{H}-一致性估计误差界,因为它们考虑了所采用的假设集H\mathscr{H}。这些保证显著强于H\mathscr{H}-校准或H\mathscr{H}-一致性。当H\mathscr{H}为所有可测函数族时,它们也比文献中推导出的类似超额误差界更具信息量。我们证明了提供此类保证的一般定理,涵盖分布依赖和分布独立两种情形。我们表明,在模去一个凸性假设的条件下,我们的界是紧的。我们还表明,以往的超额误差界可以作为我们一般结果的特殊情况被恢复。随后,我们针对零一损失,在多种代理损失选择下,并针对线性函数族和具有一个隐藏层的神经网络,给出了一系列显式界。我们进一步证明了在该情形下更有利的分布依赖保证。我们还针对对抗损失,在基于ρ\rho-间隔上确界、合页损失或S型损失的代理损失下,并针对相同的两个一般假设集,给出了一系列显式界。在此情形下,我们同样证明了在自然分布假设下这些保证的若干增强。最后,我们报告了模拟结果,展示了我们的界及其紧性。

关键词

引用

@article{arxiv.2205.08017,
  title  = {$\mathscr{H}$-Consistency Estimation Error of Surrogate Loss Minimizers},
  author = {Pranjal Awasthi and Anqi Mao and Mehryar Mohri and Yutao Zhong},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2205.08017},
  year   = {2022}
}

备注

ICML 2022 (long presentation)