論文の概要: When Good Equations Get Bad Scores: Improving Symbolic Regression Through Better Parameter Optimization
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2605.23272v1
- Date: Fri, 22 May 2026 06:23:28 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-05-25 17:29:20.223794
- Title: When Good Equations Get Bad Scores: Improving Symbolic Regression Through Better Parameter Optimization
- Title(参考訳): 良い方程式が悪いスコアを得るとき:より良いパラメータ最適化によってシンボリック回帰を改善する
- Abstract要約: シンボリック回帰(SR)は、観測データから数学的方程式を蒸留することによって科学的知識発見において中心的な役割を果たす。
SAGE-Fitは,シンボル表現の2つの先行性を利用するSR適合フレームワークである。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 24.34939435234426
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Symbolic Regression (SR) plays a central role in scientific knowledge discovery by distilling mathematical equations from observational data. Most existing SR methods function within a bi-level optimization framework: an outer loop that searches for the discrete equation structure, and an inner loop that optimizes the continuous parameters of that structure. Crucially, parameter-fitting quality directly determines a structure's score and thus the outer-loop search. However, nonlinear operators make the inner loop highly non-convex, and budget-driven reliance on fast local solvers (e.g., BFGS) often yields poor local minima and underestimated scores for correct structures. This ``Good Structure, Bad Score'' phenomenon becomes a key bottleneck, degrading efficiency and misguiding the search away from the true equation. To resolve this, we propose SAGE-Fit (Structure-Aware and Semantics-Guided Evaluator for Symbolic Regression), an SR-native fitting framework that exploits the dual native priors of symbolic expressions. By capitalizing on the structural and semantic priors unique to SR, we design tailored modules for each property, thereby effectively mitigating this optimization bottleneck. Extensive experiments demonstrate that our approach, as a plug-and-play module, significantly enhances evaluation fidelity and universally improves the performance of various SR systems.
- Abstract(参考訳): シンボリック回帰(SR)は、観測データから数学的方程式を蒸留することによって科学的知識発見において中心的な役割を果たす。
既存のSR法のほとんどは、離散方程式構造を探索する外ループと、その構造の連続パラメータを最適化する内ループである。
重要なことに、パラメータ適合品質は構造物のスコアを直接決定し、したがって外ループ探索を行う。
しかし、非線形作用素は内部ループを極めて非凸とし、高速局所解法(例えば、BFGS)への予算駆動による依存は、しばしば悪い局所最小値と、正しい構造に対する過小評価スコアをもたらす。
この 'Good Structure, Bad Score' 現象は、効率を低下させ、真の方程式から探索を誤解させる主要なボトルネックとなる。
そこで我々は,SAGE-Fit (Structure-Aware and Semantics-Guided Evaluator for Symbolic Regression)を提案する。
SRに特有の構造的・意味的な先行性を活かすことで、各特性に適したモジュールを設計し、この最適化ボトルネックを効果的に軽減する。
広汎な実験により,プラグ・アンド・プレイモジュールとして評価精度を大幅に向上し,様々なSRシステムの性能を普遍的に向上させることが示されている。
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