論文の概要: Conformal Prediction for Class-wise Coverage via Augmented Label Rank Calibration

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2406.06818v3
• Date: Sat, 16 Nov 2024 00:04:07 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2024-11-19 14:28:37.520031
• Title: Conformal Prediction for Class-wise Coverage via Augmented Label Rank Calibration
• Title（参考訳）: Augmented Label Rank Calibration によるクラスワイド被覆の等角予測
• Authors: Yuanjie Shi, Subhankar Ghosh, Taha Belkhouja, Janardhan Rao Doppa, Yan Yan,
• Abstract要約: 本稿では,クラス条件カバレッジを実現するための予測セットサイズを削減するために,ランク校正型クラス条件CP(RC3P)アルゴリズムを提案する。 複数の実世界のデータセットの実験により、RC3Pは平均的な予測セットサイズを26.25%削減した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 30.039997048267
• License:
• Abstract: Conformal prediction (CP) is an emerging uncertainty quantification framework that allows us to construct a prediction set to cover the true label with a pre-specified marginal or conditional probability. Although the valid coverage guarantee has been extensively studied for classification problems, CP often produces large prediction sets which may not be practically useful. This issue is exacerbated for the setting of class-conditional coverage on imbalanced classification tasks with many and/or imbalanced classes. This paper proposes the Rank Calibrated Class-conditional CP (RC3P) algorithm to reduce the prediction set sizes to achieve class-conditional coverage, where the valid coverage holds for each class. In contrast to the standard class-conditional CP (CCP) method that uniformly thresholds the class-wise conformity score for each class, the augmented label rank calibration step allows RC3P to selectively iterate this class-wise thresholding subroutine only for a subset of classes whose class-wise top-k error is small. We prove that agnostic to the classifier and data distribution, RC3P achieves class-wise coverage. We also show that RC3P reduces the size of prediction sets compared to the CCP method. Comprehensive experiments on multiple real-world datasets demonstrate that RC3P achieves class-wise coverage and 26.25% reduction in prediction set sizes on average.
• Abstract（参考訳）: コンフォーマル予測(CP)は新たな不確実性定量化フレームワークであり、真ラベルをカバーするための予測セットを予め特定された限界あるいは条件付き確率で構築することができる。 分類問題に対して有効なカバレッジ保証は広く研究されているが、CPは実際は役に立たない大きな予測セットを生成することが多い。 この問題は、多くの不均衡なクラスと/または不均衡なクラスからなる不均衡な分類タスクのクラス条件カバレッジの設定において、さらに悪化する。 本稿では,各クラスに対して有効なカバレッジを持つクラス条件付きカバレッジを実現するために,予測セットサイズを削減するために,ランクキャリブレーション型クラス条件付きCP(RC3P)アルゴリズムを提案する。 クラスごとのクラスワイド適合度スコアを均一に閾値付けする標準クラス条件CP(CCP)法とは対照的に、拡張ラベルランクキャリブレーションステップでは、クラスワイドトップkエラーが小さいクラスのサブルーチンに対してのみ、RC3Pがこのクラスワイド閾値サブルーチンを選択的に反復することができる。 分類器やデータ分布に依存しないRC3Pは,クラスワイドのカバレッジを実現する。 また,RC3PはCCP法と比較して予測セットのサイズを小さくすることを示した。 複数の実世界のデータセットに関する総合的な実験により、RC3Pは平均的な予測セットサイズを26.25%削減した。

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