論文の概要: Towards a Unified Framework for Uncertainty-aware Nonlinear Variable
Selection with Theoretical Guarantees
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2204.07293v1
- Date: Fri, 15 Apr 2022 02:12:00 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2022-04-18 22:57:14.941244
- Title: Towards a Unified Framework for Uncertainty-aware Nonlinear Variable
Selection with Theoretical Guarantees
- Title(参考訳): 理論的保証を伴う不確実性を考慮した非線形変数選択の統一的枠組みに向けて
- Authors: Wenying Deng, Beau Coker, Jeremiah Zhe Liu, Brent A. Coull
- Abstract要約: モデル不確実性を含む非線形変数選択のためのシンプルで統一的なフレームワークを開発する。
この手法は木アンサンブルのような微分不可能なモデルに対しても一般化可能であることを示す。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 2.1506382989223782
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: We develop a simple and unified framework for nonlinear variable selection
that incorporates model uncertainty and is compatible with a wide range of
machine learning models (e.g., tree ensembles, kernel methods and neural
network). In particular, for a learned nonlinear model $f(\mathbf{x})$, we
consider quantifying the importance of an input variable $\mathbf{x}^j$ using
the integrated gradient measure $\psi_j = \Vert \frac{\partial}{\partial
\mathbf{x}^j} f(\mathbf{x})\Vert^2_2$. We then (1) provide a principled
approach for quantifying variable selection uncertainty by deriving its
posterior distribution, and (2) show that the approach is generalizable even to
non-differentiable models such as tree ensembles. Rigorous Bayesian
nonparametric theorems are derived to guarantee the posterior consistency and
asymptotic uncertainty of the proposed approach. Extensive simulation confirms
that the proposed algorithm outperforms existing classic and recent variable
selection methods.
- Abstract(参考訳): モデルの不確かさを取り入れ、幅広い機械学習モデル(例えば、ツリーアンサンブル、カーネルメソッド、ニューラルネットワーク)と互換性のある、非線形変数選択のための単純で統一されたフレームワークを開発した。
特に、学習非線形モデル $f(\mathbf{x})$ に対して、積分勾配測度 $\psi_j = \vert \frac{\partial}{\partial \mathbf{x}^j} f(\mathbf{x})\vert^2_2$ を用いて入力変数 $\mathbf{x}^j$ の重要性を定量化することを考える。
次に,(1)後方分布を導出して変数選択の不確かさを定量化するための原理的アプローチを提案し,(2)樹木のアンサンブルのような非微分モデルに対しても一般化可能であることを示す。
厳密なベイズ非パラメトリック定理は、提案手法の後方整合性と漸近的不確実性を保証するために導かれる。
拡張シミュレーションにより,提案アルゴリズムが従来の変数選択法と最近の変数選択法より優れていることを確認した。
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