論文の概要: Environment-Robust Representation Learning with Empirical Bayes

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2606.05365v1
• Date: Wed, 03 Jun 2026 19:12:46 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-06-05 22:39:44.353198
• Title: Environment-Robust Representation Learning with Empirical Bayes
• Title（参考訳）: 経験的ベイを用いた環境ロバスト表現学習
• Abstract要約: マルチ環境予測問題を考える。 複数の環境からのデータセットが与えられた場合、そのような問題に対してベイズモデルを定式化する。 この目的は、モデルの構造によって誘導される環境ごとの項と、追加の環境間バランス項に分解されることを示す。 後部近似のための補正変分アルゴリズムを開発し,得られた学習潜時変数を用いて新しい環境下での予測を行う。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 18.76526979302572
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: We consider multi-environment prediction problems. We assume the environments change the distribution of a latent variable, while the mechanisms generating observed covariates and targets remain stable conditional on that variable. For example, hospitals or clinical cohorts may differ in the prevalence of latent patient states, even though the relationships between those states, physiological measurements, and outcomes remain unchanged. Given a dataset from multiple environments, we formulate a Bayesian model for such problems and derive the corresponding variational objective. We show that this objective decomposes into per-environment terms and an additional cross-environment balancing term induced by the model's structure. We use an empirical Bayes method to set the prior and incorporate it into the objective. Based on this objective, we develop an amortized variational algorithm for posterior approximation, and use the resulting learned latent variables to form predictions in new environments.We study our approach through simulations and real-world studies of astronomical source identification, microbiome-based disease detection, and ICU sepsis prediction. Across these settings, our method outperforms previous approaches for prediction in new environments.
• Abstract（参考訳）: マルチ環境予測問題を考える。 環境が潜伏変数の分布を変えると仮定する一方で、観測された共変量およびターゲットを生成するメカニズムは、その変数上で安定な条件のままである。 例えば、病院や臨床コホートは、それらの状態、生理的測定、結果の関連性は変わらず、潜伏状態の頻度が異なる可能性がある。 複数の環境からのデータセットが与えられた場合、そのような問題に対してベイズモデルを定式化し、対応する変動目標を導出する。 この目的は、モデルの構造によって誘導される環境ごとの項と、追加の環境間バランス項に分解されることを示す。 実験的なベイズ法を用いて事前設定を行い,その目的に組み込む。 この目的に基づき, 後部近似のための補正変分アルゴリズムを開発し, 得られた潜伏変数を用いて新しい環境下での予測を行い, シミュレーション, 実世界の天文学的情報源同定, マイクロバイオームによる疾患検出, ICUセプシス予測によるアプローチについて検討した。 これらの設定の中で,本手法は,新しい環境下での予測手法よりも優れていた。

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