論文の概要: Backward Conformal Prediction
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2505.13732v1
- Date: Mon, 19 May 2025 21:08:14 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-05-21 14:49:52.542152
- Title: Backward Conformal Prediction
- Title(参考訳): 後方コンフォーマル予測
- Authors: Etienne Gauthier, Francis Bach, Michael I. Jordan,
- Abstract要約: 我々は、予測セットのサイズを柔軟に制御しながら、コンフォーマルカバレッジを保証するメソッドである$textitBackward Conformal Prediction$を紹介した。
提案手法は,観測データに基づいて,予測セットサイズがどう振る舞うかを制約するルールを定義し,それに応じてカバレッジレベルを適応させる。
このアプローチは、医療診断のような大きな予測セットが実用的でないアプリケーションで特に有用である。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 49.1574468325115
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: We introduce $\textit{Backward Conformal Prediction}$, a method that guarantees conformal coverage while providing flexible control over the size of prediction sets. Unlike standard conformal prediction, which fixes the coverage level and allows the conformal set size to vary, our approach defines a rule that constrains how prediction set sizes behave based on the observed data, and adapts the coverage level accordingly. Our method builds on two key foundations: (i) recent results by Gauthier et al. [2025] on post-hoc validity using e-values, which ensure marginal coverage of the form $\mathbb{P}(Y_{\rm test} \in \hat C_n^{\tilde{\alpha}}(X_{\rm test})) \ge 1 - \mathbb{E}[\tilde{\alpha}]$ up to a first-order Taylor approximation for any data-dependent miscoverage $\tilde{\alpha}$, and (ii) a novel leave-one-out estimator $\hat{\alpha}^{\rm LOO}$ of the marginal miscoverage $\mathbb{E}[\tilde{\alpha}]$ based on the calibration set, ensuring that the theoretical guarantees remain computable in practice. This approach is particularly useful in applications where large prediction sets are impractical such as medical diagnosis. We provide theoretical results and empirical evidence supporting the validity of our method, demonstrating that it maintains computable coverage guarantees while ensuring interpretable, well-controlled prediction set sizes.
- Abstract(参考訳): 我々は、予測セットのサイズを柔軟に制御しながら、コンフォーマルカバレッジを保証するメソッドである$\textit{Backward Conformal Prediction}$を紹介した。
カバーレベルを修正し、コンフォーマルなセットサイズを変更できるようにする標準的なコンフォーマルな予測とは異なり、我々の手法は、観測データに基づいて予測セットサイズがどのように振る舞うかを制約するルールを定義し、それに応じてカバレッジレベルを適応させる。
我々の手法は2つの重要な基礎の上に成り立っている。
i) Gauthier et al [2025] による e-values を用いたポストホック妥当性に関する最近の結果。これは $\mathbb{P}(Y_{\rm test} \in \hat C_n^{\tilde{\alpha}}(X_{\rm test})) \ge 1 - \mathbb{E}[\tilde{\alpha}]$ 1次テイラー近似まで、任意のデータ依存の誤発見に対して$\tilde{\alpha}$の限界カバレッジを保証する。
(ii) キャリブレーションの集合に基づいて, 限界誤発見に対する新たな試算子 $\hat{\alpha}^{\rm LOO}$ を算定し, 理論的保証が実際に計算可能であることを保証する。
このアプローチは、医療診断のような大きな予測セットが実用的でないアプリケーションで特に有用である。
提案手法の有効性を裏付ける理論的結果と実証的証拠を提示し、計算可能なカバレッジ保証を維持しつつ、解釈可能な、よく制御された予測セットのサイズを確保していることを示す。
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