Although recent works have developed methods that can generate estimations (or imputations) of the missing entries in a dataset to facilitate downstream analysis, most depend on assumptions that may not align with real-world applications and could suffer from poor performance in subsequent tasks. This is particularly true if the data have large missingness rates or a small population. More importantly, the imputation error could be propagated into the prediction step that follows, causing the gradients used to train the prediction models to be biased. Consequently, in this work, we introduce the importance guided stochastic gradient descent (IGSGD) method to train multilayer perceptrons (MLPs) and long short-term memories (LSTMs) to directly perform inference from inputs containing missing values without imputation. Specifically, we employ reinforcement learning (RL) to adjust the gradients used to train the models via back-propagation. This not only reduces bias but allows the model to exploit the underlying information behind missingness patterns. We test the proposed approach on real-world time-series (i.e., MIMIC-III), tabular data obtained from an eye clinic, and a standard dataset (i.e., MNIST), where our imputation-free predictions outperform the traditional two-step imputation-based predictions using state-of-the-art imputation methods.


翻译:虽然最近的工作已经开发出一些方法来估计(或估算)数据集中缺失的条目,以便利下游分析,但多数取决于可能与现实应用不相符的假设,并可能在未来工作中表现不佳。如果数据缺少率高或人口少,情况尤其如此。更重要的是,估算错误可以传播到随后的预测步骤中,造成用于培训预测模型的梯度偏差。因此,我们在此工作中引入了指导的随机梯度下降法(IGSGD)的重要性,以培训多层透视器(MLPs)和长期短期记忆(LSTMs),直接从含有缺失值的输入中进行推断,而无需估算。具体地说,我们利用强化学习(RL)来调整用于通过回调来培训模型的梯度。这不仅减少了偏差,而且使模型能够利用缺失模式背后的基本信息。我们测试了在现实世界时间序列(i.i.MIC-III)上拟议的方法,即从一个视像诊所获得的列表数据,以及使用一种标准的数据模型。

0
下载
关闭预览

相关内容

多标签学习的新趋势(2020 Survey)
专知会员服务
41+阅读 · 2020年12月6日
数据科学导论,54页ppt,Introduction to Data Science
专知会员服务
39+阅读 · 2020年7月27日
【伯克利-Ke Li】学习优化,74页ppt,Learning to Optimize
专知会员服务
40+阅读 · 2020年7月23日
2019年机器学习框架回顾
专知会员服务
35+阅读 · 2019年10月11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
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
39+阅读 · 2019年10月9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
逆强化学习-学习人先验的动机
CreateAMind
15+阅读 · 2019年1月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
17+阅读 · 2019年1月7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
Disentangled的假设的探讨
CreateAMind
9+阅读 · 2018年12月10日
Hierarchical Imitation - Reinforcement Learning
CreateAMind
19+阅读 · 2018年5月25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
强化学习 cartpole_a3c
CreateAMind
9+阅读 · 2017年7月21日
Imitation by Predicting Observations
Arxiv
4+阅读 · 2021年7月8日
Arxiv
8+阅读 · 2021年5月20日
Arxiv
126+阅读 · 2020年9月6日
Arxiv
6+阅读 · 2018年12月10日
Learning to Importance Sample in Primary Sample Space
Arxiv
7+阅读 · 2018年5月23日
VIP会员
相关VIP内容
多标签学习的新趋势(2020 Survey)
专知会员服务
41+阅读 · 2020年12月6日
数据科学导论,54页ppt,Introduction to Data Science
专知会员服务
39+阅读 · 2020年7月27日
【伯克利-Ke Li】学习优化,74页ppt,Learning to Optimize
专知会员服务
40+阅读 · 2020年7月23日
2019年机器学习框架回顾
专知会员服务
35+阅读 · 2019年10月11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
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
39+阅读 · 2019年10月9日
相关资讯
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
逆强化学习-学习人先验的动机
CreateAMind
15+阅读 · 2019年1月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
17+阅读 · 2019年1月7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
Disentangled的假设的探讨
CreateAMind
9+阅读 · 2018年12月10日
Hierarchical Imitation - Reinforcement Learning
CreateAMind
19+阅读 · 2018年5月25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
强化学习 cartpole_a3c
CreateAMind
9+阅读 · 2017年7月21日
相关论文
Imitation by Predicting Observations
Arxiv
4+阅读 · 2021年7月8日
Arxiv
8+阅读 · 2021年5月20日
Arxiv
126+阅读 · 2020年9月6日
Arxiv
6+阅读 · 2018年12月10日
Learning to Importance Sample in Primary Sample Space
Arxiv
7+阅读 · 2018年5月23日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员