The Invariant Risk Minimization (IRM) framework aims to learn invariant features from a set of environments for solving the out-of-distribution (OOD) generalization problem. The underlying assumption is that the causal components of the data generating distributions remain constant across the environments or alternately, the data "overlaps" across environments to find meaningful invariant features. Consequently, when the "overlap" assumption does not hold, the set of truly invariant features may not be sufficient for optimal prediction performance. Such cases arise naturally in networked settings and hierarchical data-generating models, wherein the IRM performance becomes suboptimal. To mitigate this failure case, we argue for a partial invariance framework. The key idea is to introduce flexibility into the IRM framework by partitioning the environments based on hierarchical differences, while enforcing invariance locally within the partitions. We motivate this framework in classification settings with causal distribution shifts across environments. Our results show the capability of the partial invariant risk minimization to alleviate the trade-off between fairness and risk in certain settings.


翻译:变化风险最小化框架(IRM)旨在从一系列环境中学习解决分配外(OOOD)一般化问题的各种环境的变量特征。基本假设是,产生数据分布的因果组成部分在整个环境中或交替地保持不变,数据“重叠”跨环境以找到有意义的变化性特征。因此,当“重叠”假设不成立时,一套真正变化性特征可能不足以实现最佳预测性能。这类情况自然出现在网络设置和等级数据生成模型中,其中IMM的性能变得不理想。为了减轻这一失败情况,我们主张采用部分差异框架。关键的想法是,根据等级差异对环境进行分割,同时在分区内执行本地差异。我们鼓励这一框架在环境分类环境中采用因果分布的变化。我们的结果表明,部分变化风险最小化能够减轻某些环境的公平与风险之间的权衡。

0
下载
关闭预览

相关内容

专知会员服务
31+阅读 · 2021年6月12日
专知会员服务
50+阅读 · 2020年12月14日
因果图,Causal Graphs,52页ppt
专知会员服务
246+阅读 · 2020年4月19日
【哈佛大学商学院课程Fall 2019】机器学习可解释性
专知会员服务
103+阅读 · 2019年10月9日
最新BERT相关论文清单,BERT-related Papers
专知会员服务
52+阅读 · 2019年9月29日
鲁棒机器学习相关文献集
专知
8+阅读 · 2019年8月18日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
28+阅读 · 2019年5月18日
逆强化学习-学习人先验的动机
CreateAMind
15+阅读 · 2019年1月18日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
42+阅读 · 2019年1月3日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
已删除
将门创投
3+阅读 · 2018年6月20日
视觉机械臂 visual-pushing-grasping
CreateAMind
3+阅读 · 2018年5月25日
Hierarchical Disentangled Representations
CreateAMind
4+阅读 · 2018年4月15日
计算机视觉近一年进展综述
机器学习研究会
9+阅读 · 2017年11月25日
On Variance Estimation of Random Forests
Arxiv
0+阅读 · 2022年2月18日
Arxiv
14+阅读 · 2020年12月17日
Arxiv
5+阅读 · 2017年12月14日
VIP会员
相关资讯
鲁棒机器学习相关文献集
专知
8+阅读 · 2019年8月18日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
28+阅读 · 2019年5月18日
逆强化学习-学习人先验的动机
CreateAMind
15+阅读 · 2019年1月18日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
42+阅读 · 2019年1月3日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
已删除
将门创投
3+阅读 · 2018年6月20日
视觉机械臂 visual-pushing-grasping
CreateAMind
3+阅读 · 2018年5月25日
Hierarchical Disentangled Representations
CreateAMind
4+阅读 · 2018年4月15日
计算机视觉近一年进展综述
机器学习研究会
9+阅读 · 2017年11月25日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员