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[AI学术] 多目标回归的 Scaling-Score 共形预测

发布于:2026-09-16 22:00 最后更新:2026-09-18 00:46
#algorithm #Machine Learning #Artificial Intelligence

多目标回归要求模型同时预测若干相关输出。共形预测能够在分布无关的前提下提供有限样本的边际覆盖保证,但要在模型无关且样本高效的情况下扩展到多维联合区域仍然困难。现有方法存在以下局限:最大聚合忽略尺度差异、基于 copula 的方法仅在渐近上有效、矩形方法通常需要拆分校准集、基于分位数或密度的方法则需要训练专门的模型而非普通点预测器。我们提出了 scaling‑score 共形方法,它仅依赖分量绝对残差,保持模型无关,只使用单一校准集,并产生四种嵌套输出:外部矩形 (SCO) 具备有效的联合覆盖、精确集合 $R_{\alpha}$、对 $R_{\alpha}$ 的近似阶梯集合 (SC2) 以及内部矩形 (SCI)。唯一超参数 $\gamma \in (0,1)$ 控制基矩形的分位水平,独立于 $\alpha$。我们证明了向下闭合性、矩形三明治界并给出闭式外部矩形。实验在 29 个真实数据集上验证了联合覆盖的有效性;当 $\gamma = 1-\alpha$ 时,SC2 在体积上始终与基线竞争,并且优势随输出维度 $d$ 增大。

点评:该方法在保持模型简洁性的同时,实现了高维多目标回归的可靠不确定性估计,具有较强的实用价值。

原文链接: https://arxiv.org/abs/2609.17091

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