In linear regression we wish to estimate the optimum linear least squares predictor for a distribution over $d$-dimensional input points and real-valued responses, based on a small sample. Under standard random design analysis, where the sample is drawn i.i.d. from the input distribution, the least squares solution for that sample can be viewed as the natural estimator of the optimum. Unfortunately, this estimator almost always incurs an undesirable bias coming from the randomness of the input points, which is a significant bottleneck in model averaging. In this paper we show that it is possible to draw a non-i.i.d. sample of input points such that, regardless of the response model, the least squares solution is an unbiased estimator of the optimum. Moreover, this sample can be produced efficiently by augmenting a previously drawn i.i.d. sample with an additional set of $d$ points, drawn jointly according to a certain determinantal point process constructed from the input distribution rescaled by the squared volume spanned by the points. Motivated by this, we develop a theoretical framework for studying volume-rescaled sampling, and in the process prove a number of new matrix expectation identities. We use them to show that for any input distribution and $\epsilon>0$ there is a random design consisting of $O(d\log d+ d/\epsilon)$ points from which an unbiased estimator can be constructed whose expected square loss over the entire distribution is bounded by $1+\epsilon$ times the loss of the optimum. We provide efficient algorithms for generating such unbiased estimators in a number of practical settings and support our claims experimentally.


翻译:在线性回归中,我们希望根据一个小样本来估计用于美元维度输入点和真实价值响应的分布的最佳线性最小正方值预测值。 在标准随机设计分析中,如果从输入分布中抽取样本,那么该样本的最小正方数解决方案可以被视为最佳的自然估计值。 不幸的是,这个估计值几乎总是从输入点的随机性中得出一个不可取的偏差,这是模型平均比例中一个很大的瓶颈。在本文中,我们显示有可能绘制一个非i.i.d. 的输入点样本,这样,不管响应模型,最小方数的最小正方位解决方案是最佳分布的公正估计值。此外,这一样本可以通过增加一个先前绘制的i.i.i.d.d.样本,加上一组美元点的附加的确定点,它由输入量重新标定的输入量构成一个一定的确定点(我们平面数量,我们为此开发了一个理论框架框架,用来研究正方位值的正方位值值和正方位数的数值值值值值计算出一个预估测算的数值,在任何正方位值的计算中,从而显示我们正方位的正方位计算值的计算值的计算结果的计算结果的计算值的计算结果的计算结果中,在任何正方位值的正方位值的正方位值运价值运价值的计算结果中,在任何正方位值的计算值的计算值的计算结果中,在任何正方价值运价值运价值运价值的计算值的计算值计算值的计算出一个正方值的计算出一个正方位值运价值运价值运价值的计算值的计算值的数值值的数值值的计算值的数值值的数值。。

0
下载
关闭预览

相关内容

不可错过!《机器学习100讲》课程,UBC Mark Schmidt讲授
专知会员服务
70+阅读 · 2022年6月28日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
167+阅读 · 2019年10月11日
[综述]深度学习下的场景文本检测与识别
专知会员服务
77+阅读 · 2019年10月10日
机器学习入门的经验与建议
专知会员服务
90+阅读 · 2019年10月10日
VCIP 2022 Call for Special Session Proposals
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年4月1日
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium8
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月16日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium4
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月10日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium3
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月9日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
25+阅读 · 2019年5月18日
深度自进化聚类:Deep Self-Evolution Clustering
我爱读PAMI
14+阅读 · 2019年4月13日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
41+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
16+阅读 · 2018年12月24日
【推荐】YOLO实时目标检测(6fps)
机器学习研究会
20+阅读 · 2017年11月5日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2022年7月24日
Arxiv
0+阅读 · 2022年7月23日
VIP会员
相关VIP内容
不可错过!《机器学习100讲》课程,UBC Mark Schmidt讲授
专知会员服务
70+阅读 · 2022年6月28日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
167+阅读 · 2019年10月11日
[综述]深度学习下的场景文本检测与识别
专知会员服务
77+阅读 · 2019年10月10日
机器学习入门的经验与建议
专知会员服务
90+阅读 · 2019年10月10日
相关资讯
VCIP 2022 Call for Special Session Proposals
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年4月1日
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium8
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月16日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium4
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月10日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium3
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月9日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
25+阅读 · 2019年5月18日
深度自进化聚类:Deep Self-Evolution Clustering
我爱读PAMI
14+阅读 · 2019年4月13日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
41+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
16+阅读 · 2018年12月24日
【推荐】YOLO实时目标检测(6fps)
机器学习研究会
20+阅读 · 2017年11月5日
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员