The empirical risk minimization approach to data-driven decision making assumes that we can learn a decision rule from training data drawn under the same conditions as the ones we want to deploy it under. However, in a number of settings, we may be concerned that our training sample is biased, and that some groups (characterized by either observable or unobservable attributes) may be under- or over-represented relative to the general population; and in this setting empirical risk minimization over the training set may fail to yield rules that perform well at deployment. Building on concepts from distributionally robust optimization and sensitivity analysis, we propose a method for learning a decision rule that minimizes the worst-case risk incurred under a family of test distributions whose conditional distributions of outcomes $Y$ given covariates $X$ differ from the conditional training distribution by at most a constant factor, and whose covariate distributions are absolutely continuous with respect to the covariate distribution of the training data. We apply a result of Rockafellar and Uryasev to show that this problem is equivalent to an augmented convex risk minimization problem. We give statistical guarantees for learning a robust model using the method of sieves and propose a deep learning algorithm whose loss function captures our robustness target. We empirically validate our proposed method in simulations and a case study with the MIMIC-III dataset.


翻译:在数据驱动的决策中,以尽量降低风险为根据的经验风险的办法假定,我们可以从在与我们所要部署的数据相同的条件下获得的培训数据中学习一项决策规则;然而,在一些情况下,我们可能担心,我们的培训抽样有偏差,有些群体(按可观察或不可观察的属性分类)相对于一般人口而言,可能代表不足或过多;在这种设定中,将经验风险降到最低程度的做法可能无法产生在部署时良好的规则。根据分布式强力优化和敏感度分析中的概念,我们提议了一种学习一项决策规则的方法,以尽量减少在测试分布的大家庭中发生的最坏情况风险,而测试分布的有条件结果分布为Y$和以最经常因素计算的条件培训分布有差异,而某些群体(按可观察或不可观察的属性归类为)可能与一般人口相比,可能没有足够或过多的代表性;在这种背景下,将经验风险降到最低程度。 我们建议采用Rockafellar和Uryasev的结果,以表明这一问题相当于扩大的共性风险最小化问题。 我们提供统计保证,以便学习一个强有力的模型模型,我们用其深度的模型分析方法来验证我们模拟模型的模型,我们提出一个研究。

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
71+阅读 · 2022年6月28日
专知会员服务
50+阅读 · 2020年12月14日
【MIT】反偏差对比学习,Debiased Contrastive Learning
专知会员服务
90+阅读 · 2020年7月4日
【干货书】真实机器学习,264页pdf,Real-World Machine Learning
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
144+阅读 · 2019年10月12日
浅聊对比学习(Contrastive Learning)
极市平台
2+阅读 · 2022年7月26日
浅聊对比学习(Contrastive Learning)第一弹
PaperWeekly
0+阅读 · 2022年6月10日
IEEE ICKG 2022: Call for Papers
机器学习与推荐算法
3+阅读 · 2022年3月30日
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
23+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月18日
无监督元学习表示学习
CreateAMind
26+阅读 · 2019年1月4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
【论文】变分推断(Variational inference)的总结
机器学习研究会
39+阅读 · 2017年11月16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
1+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011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
1+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
国家自然科学基金
0+阅读 · 2008年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2008年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2022年10月18日
Arxiv
0+阅读 · 2022年10月14日
Arxiv
126+阅读 · 2020年9月6日
Learning from Few Samples: A Survey
Arxiv
77+阅读 · 2020年7月30日
VIP会员
相关资讯
浅聊对比学习(Contrastive Learning)
极市平台
2+阅读 · 2022年7月26日
浅聊对比学习(Contrastive Learning)第一弹
PaperWeekly
0+阅读 · 2022年6月10日
IEEE ICKG 2022: Call for Papers
机器学习与推荐算法
3+阅读 · 2022年3月30日
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
23+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月18日
无监督元学习表示学习
CreateAMind
26+阅读 · 2019年1月4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
【论文】变分推断(Variational inference)的总结
机器学习研究会
39+阅读 · 2017年11月16日
相关论文
Arxiv
0+阅读 · 2022年10月18日
Arxiv
0+阅读 · 2022年10月14日
Arxiv
126+阅读 · 2020年9月6日
Learning from Few Samples: A Survey
Arxiv
77+阅读 · 2020年7月30日
相关基金
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
1+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011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
1+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
国家自然科学基金
0+阅读 · 2008年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2008年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员