論文の概要: Generative Conformal Prediction with Vectorized Non-Conformity Scores

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2410.13735v2
• Date: Tue, 11 Feb 2025 11:09:52 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-02-12 16:10:29.40021
• Title: Generative Conformal Prediction with Vectorized Non-Conformity Scores
• Title（参考訳）: ベクトル化非整合スコアを用いた生成等角予測
• Authors: Minxing Zheng, Shixiang Zhu,
• Abstract要約: コンフォーマル予測は、保証されたカバレッジでモデルに依存しない不確実性定量化を提供する。 ベクトル化された非整合性スコアを持つ生成共形予測フレームワークを提案する。 我々は密度ランクの不確かさ球を用いた適応不確かさ集合を構築する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 6.059745771017814
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Conformal prediction (CP) provides model-agnostic uncertainty quantification with guaranteed coverage, but conventional methods often produce overly conservative uncertainty sets, especially in multi-dimensional settings. This limitation arises from simplistic non-conformity scores that rely solely on prediction error, failing to capture the prediction error distribution's complexity. To address this, we propose a generative conformal prediction framework with vectorized non-conformity scores, leveraging a generative model to sample multiple predictions from the fitted data distribution. By computing non-conformity scores across these samples and estimating empirical quantiles at different density levels, we construct adaptive uncertainty sets using density-ranked uncertainty balls. This approach enables more precise uncertainty allocation -- yielding larger prediction sets in high-confidence regions and smaller or excluded sets in low-confidence regions -- enhancing both flexibility and efficiency. We establish theoretical guarantees for statistical validity and demonstrate through extensive numerical experiments that our method outperforms state-of-the-art techniques on synthetic and real-world datasets.
• Abstract（参考訳）: コンフォーマル予測(CP)では、モデルに依存しない不確実性定量化が保証されるが、従来の手法では、特に多次元設定において、過度に保守的な不確実性集合を生成することが多い。 この制限は、予測誤差のみに依存する単純な非整合性スコアから生じ、予測誤差分布の複雑さを捉えるのに失敗する。 そこで本研究では,ベクトル化された非整合性スコアを持つ生成共形予測フレームワークを提案する。 これらのサンプルの非整合性スコアを計算し、異なる密度レベルで経験的量子化を推定することにより、密度ランクの不確実性球を用いた適応的不確実性集合を構築する。 このアプローチにより、より正確な不確実性アロケーション -- 高信頼領域のより大きな予測セットと低信頼領域の小さいまたは排除されたセット -- が実現され、柔軟性と効率性の両方が向上する。 統計的妥当性の理論的保証を確立し,より広範な数値実験により,本手法が合成および実世界のデータセットの最先端技術より優れていることを示す。

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