Quantile regression (QR) is a powerful tool for estimating one or more conditional quantiles of a target variable $\mathrm{Y}$ given explanatory features $\boldsymbol{\mathrm{X}}$. A limitation of QR is that it is only defined for scalar target variables, due to the formulation of its objective function, and since the notion of quantiles has no standard definition for multivariate distributions. Recently, vector quantile regression (VQR) was proposed as an extension of QR for vector-valued target variables, thanks to a meaningful generalization of the notion of quantiles to multivariate distributions via optimal transport. Despite its elegance, VQR is arguably not applicable in practice due to several limitations: (i) it assumes a linear model for the quantiles of the target $\boldsymbol{\mathrm{Y}}$ given the features $\boldsymbol{\mathrm{X}}$; (ii) its exact formulation is intractable even for modestly-sized problems in terms of target dimensions, number of regressed quantile levels, or number of features, and its relaxed dual formulation may violate the monotonicity of the estimated quantiles; (iii) no fast or scalable solvers for VQR currently exist. In this work we fully address these limitations, namely: (i) We extend VQR to the non-linear case, showing substantial improvement over linear VQR; (ii) We propose {vector monotone rearrangement}, a method which ensures the quantile functions estimated by VQR are monotone functions; (iii) We provide fast, GPU-accelerated solvers for linear and nonlinear VQR which maintain a fixed memory footprint, and demonstrate that they scale to millions of samples and thousands of quantile levels; (iv) We release an optimized python package of our solvers as to widespread the use of VQR in real-world applications.


翻译:QR 是一个强大的工具, 用于估算目标变量 $\ mathrm{ Y} 的一个或多个条件四分位数 。 QR 的限定值是, 它仅被定义为卡路里目标变量, 因为它有其目标功能的表达, 并且由于四分位概念对多变量分布没有标准定义 。 最近, 矢量二次回归( VQR) 被提议为矢量评估目标变量 $\ mathrm{ Y} 的 QR 扩展 QR 。 QR 被提议为矢量评估目标变量 $\ mathrm} QR 扩展 。 QR QR 的精度概念被有意义的概括化到通过最佳运输方式的多变异性分布上 。 尽管它很灵活, VQRR 被定义为卡路径目标目标变量的大小 。 VQRR QR

0
下载
关闭预览

相关内容

FAST:Conference on File and Storage Technologies。 Explanation:文件和存储技术会议。 Publisher:USENIX。 SIT:http://dblp.uni-trier.de/db/conf/fast/
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
专知会员服务
158+阅读 · 2020年1月16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
【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
99+阅读 · 2019年10月9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
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 Symposium3
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月9日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
23+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
25+阅读 · 2019年5月18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
【跟踪Tracking】15篇论文+代码 | 中秋快乐~
专知
18+阅读 · 2018年9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
强化学习族谱
CreateAMind
26+阅读 · 2017年8月2日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2016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 · 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 · 2011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
Arxiv
0+阅读 · 2022年11月4日
Arxiv
0+阅读 · 2022年11月2日
Arxiv
13+阅读 · 2021年5月25日
VIP会员
相关资讯
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 Symposium3
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月9日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
23+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
25+阅读 · 2019年5月18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
【跟踪Tracking】15篇论文+代码 | 中秋快乐~
专知
18+阅读 · 2018年9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
强化学习族谱
CreateAMind
26+阅读 · 2017年8月2日
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2016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 · 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 · 2011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
Top
微信扫码咨询专知VIP会员