論文の概要: Conformal Meta-learners for Predictive Inference of Individual Treatment
Effects
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2308.14895v1
- Date: Mon, 28 Aug 2023 20:32:22 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-08-30 16:49:17.446728
- Title: Conformal Meta-learners for Predictive Inference of Individual Treatment
Effects
- Title(参考訳): 個別治療効果予測のためのコンフォーマルメタラーナー
- Authors: Ahmed Alaa, Zaid Ahmad, Mark van der Laan
- Abstract要約: 個別処理効果(ITE)における機械学習(ML)予測の問題点について検討する。
我々は,CATEメタラーナー上に標準共形予測(CP)手法を適用することで,ITTの予測区間を発行する一般的なフレームワークである共形メタラーナーを開発する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: We investigate the problem of machine learning-based (ML) predictive
inference on individual treatment effects (ITEs). Previous work has focused
primarily on developing ML-based meta-learners that can provide point estimates
of the conditional average treatment effect (CATE); these are model-agnostic
approaches for combining intermediate nuisance estimates to produce estimates
of CATE. In this paper, we develop conformal meta-learners, a general framework
for issuing predictive intervals for ITEs by applying the standard conformal
prediction (CP) procedure on top of CATE meta-learners. We focus on a broad
class of meta-learners based on two-stage pseudo-outcome regression and develop
a stochastic ordering framework to study their validity. We show that inference
with conformal meta-learners is marginally valid if their (pseudo outcome)
conformity scores stochastically dominate oracle conformity scores evaluated on
the unobserved ITEs. Additionally, we prove that commonly used CATE
meta-learners, such as the doubly-robust learner, satisfy a model- and
distribution-free stochastic (or convex) dominance condition, making their
conformal inferences valid for practically-relevant levels of target coverage.
Whereas existing procedures conduct inference on nuisance parameters (i.e.,
potential outcomes) via weighted CP, conformal meta-learners enable direct
inference on the target parameter (ITE). Numerical experiments show that
conformal meta-learners provide valid intervals with competitive efficiency
while retaining the favorable point estimation properties of CATE
meta-learners.
- Abstract(参考訳): 個別治療効果(ites)に対する機械学習に基づく予測推論の問題点について検討した。
従来の研究は主にMLベースのメタラーナーの開発に重点を置いており、条件付き平均処理効果(CATE)の点推定を提供しており、これらは中間ニュアンス推定を結合してCATEの推定を生成するモデルに依存しないアプローチである。
本稿では,標準共形予測 (cp) 手順をcateメタリアナー上に適用することにより,itesの予測間隔を設定する汎用フレームワークであるconformal meta-learnersを開発した。
2段階の疑似カム回帰に基づくメタリーナーの幅広いクラスに注目し,その妥当性を検討するための確率的順序付けフレームワークを開発した。
また, コンフォメーションメタラーナーを用いた推論は, それらの(擬似結果)コンフォメーションスコアが, 非観測ITEで評価されたオラクルコンフォメーションスコアを統計的に支配している場合, 極めて有効であることを示した。
さらに,CATEメタ学習者(例えば,2倍の確率学習者)が,モデルおよび分布自由確率(あるいは凸)支配条件を満たすことを証明し,その共形推論が実際に関連する対象範囲のレベルに有効であることを示す。
既存のプロシージャが重み付きCPを介してニュアンスパラメータ(すなわち潜在的結果)の推論を行うのに対し、共形メタラーナーはターゲットパラメータ(ITE)の直接推論を可能にする。
数値実験により, 共形メタラーナーは, CATEメタラーナーの最適点推定特性を維持しつつ, 競争効率の高い有効区間を提供することが示された。
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