論文の概要: Optimal Spatio-Temporal Decoupling for Bayesian Conformal Prediction

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2605.00432v1
• Date: Fri, 01 May 2026 06:07:07 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-05-04 17:43:28.865514
• Title: Optimal Spatio-Temporal Decoupling for Bayesian Conformal Prediction
• Title（参考訳）: ベイジアン等角予測のための最適時空間デカップリング
• Authors: Yu-Hsueh Fang, Chia-Yen Lee,
• Abstract要約: コンフォーマル予測(CP)は、時間的適応性と安定性のバランスをとるのに苦労する。 最適デカップリングを実現するために,適応状態適応型コンフォーマル予測(SABCP)を提案する。 我々はこのメカニズムの最適性を厳格に証明し、エビデンスしきい値$K$で支配されるミニマックスバイアス分散トレードオフを特定する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.890140378079805
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Online Conformal Prediction (CP) struggles to balance temporal adaptability and structural stability. Feedback-driven methods (e.g., Adaptive Conformal Inference (ACI)) suffer from systemic marginal under-coverage and high interval variance during abrupt shifts, while temporally discounted Bayesian CP suffers from severe structural lag and uncalibrated interval bloat. We propose State-Adaptive Bayesian Conformal Prediction (SA-BCP) to achieve optimal spatio-temporal decoupling. By gating long-term temporal inertia with spatial kernel-density evidence, SA-BCP proactively expands intervals for recognized historical regimes while maintaining tight efficiency during stable states. We rigorously prove this mechanism's optimality, identifying a minimax bias-variance tradeoff governed by an evidence threshold $K$. Extensive benchmarks on volatile financial datasets (2016--2026), including AMD, Gold, and GBP/USD, demonstrate that SA-BCP consistently minimizes the strictly proper Winkler score across diverse confidence levels. Specifically, SA-BCP resolves the systematic under-coverage inherent to ACI variants while simultaneously reducing the uncalibrated interval bloat of Bayesian CP by 10\% to 37\% under high-confidence requests. By elegantly navigating this tradeoff, SA-BCP achieves an optimal balance between conditional reliability and predictive efficiency.
• Abstract（参考訳）: オンラインコンフォーマル予測(CP)は、時間的適応性と構造的安定性のバランスをとるのに苦労している。 アダプティブ・コンフォーマル推論 (Adaptive Conformal Inference, ACI) は, 急激なシフト中に, 急激な周縁的低被覆と高間隔のばらつきに悩まされ, ベイズCPは急激な構造遅延と未調整間隔の肥大に悩まされる。 最適時空間分離を実現するために, 状態適応型ベイズ変換予測(SA-BCP)を提案する。 長期的時間的慣性に空間的核密度の証拠を付与することにより、SA-BCPは安定した状態において厳密な効率を維持しつつ、認識された歴史的状態の間隔を積極的に拡大する。 我々はこのメカニズムの最適性を厳格に証明し、エビデンスしきい値$K$で支配されるミニマックスバイアス分散トレードオフを特定する。 AMD、Gold、GBP/USDを含む揮発性金融データセット(2016-2026)の大規模なベンチマークは、SA-BCPが様々な信頼レベルにわたって厳密に適切なウィンクラースコアを一貫して最小化することを示した。 具体的には、SA-BCP は ACI 変種固有の系統的下層被覆を解消し、高信頼要求下でベイズCP の未校正間隔の肥大を 10 % から 37 % に減らした。 このトレードオフをエレガントにナビゲートすることで、SA-BCPは条件付き信頼性と予測効率の最適なバランスを達成する。

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