We present consistent algorithms for multiclass learning with complex performance metrics and constraints, where the objective and constraint are defined by arbitrary functions of the confusion matrix. This setting includes many common performance metrics such as the multiclass G-mean and micro F1-measure, and constraints such as those on the classifier's precision and recall and more recent measures of fairness discrepancy. We give a general framework for designing consistent algorithms for such complex design goals by viewing the learning problem as an optimization problem over the set of feasible confusion matrices. We provide multiple instantiations of our framework under different assumptions on the performance metrics and constraints, and in each case show rates of convergence to the optimal (feasible) classifier (and this asymptotic consistency). Experiments on a variety of multiclass classification and fairness-constrained problems show that our algorithms compare favorably to the state-of-the-art baselines.


翻译:我们提出了具有复杂性能衡量和制约的多级学习的一致算法,其中目标和制约由混乱矩阵的任意功能界定,包括许多共同性衡量法,如多级G-平均值和微观F1计量法,以及诸如分类员精确度和召回率等制约因素和最近关于公平差异的计量法。我们为设计这种复杂设计目标的一致算法提供了一个总体框架,将学习问题视为与一套可行的混乱矩阵相比的优化问题。我们根据对性能衡量和制约的不同假设,提供了我们框架的多重即时反应,在每种情况下都显示与最佳(可行)分类员的趋同率(以及这种无损一致性 ) 。 对多种多级分类的实验和受公平制约的问题表明,我们的算法与最先进的基线相比是有利的。

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