論文の概要: Conformal Prediction for Spatially Dependent Data via Sequential Whitening
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2610.10168v1
- Date: Wed, 07 Oct 2026 14:44:21 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-10-08 21:58:22.97413
- Title: Conformal Prediction for Spatially Dependent Data via Sequential Whitening
- Title(参考訳): 逐次白化による空間依存データの等角予測
- Abstract要約: 分割共形予測は、保留データ(校正データ)の予測誤差を使用して、予測間隔の幅を決定する。
シミュレーションデータにおいて,本手法は,グローバルおよびローカライズド・オブ・ザ・アーティファクトの代替手段よりも狭く,より安定な間隔を生成する。
全国的なPM2.5アプリケーションでは、ネットワーク内でより狭い間隔を発生し、カバレッジ障害のリスクのある領域を特定する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Split conformal prediction uses prediction errors on held-out (calibration) data to determine how wide the prediction intervals should be. It guarantees distribution-free finite-sample coverage when these errors and the error at the target site are exchangeable. This assumption may fail under spatial dependence and nonrandom sampling geometry. Existing spatial methods use fitting residuals to remove the predictable part of spatial variation from calibration and target errors. However, the spatial variation that only the calibration residuals can predict remains in both the target and calibration errors, reducing the efficiency and stability of the interval. We address this by additionally conditioning on the calibration residuals sequentially, which scales to large networks through nearest-neighbour approximations. Under a correct working covariance and an elliptical residual law, the resulting interval has exact finite-sample coverage under any spatial design, and under further conditions it is asymptotically oracle efficient. We also bound coverage loss under covariance misspecification and develop a diagnostic that identifies regions at risk of undercoverage. In simulated data, our method produces narrower and more stable intervals than global and localized state-of-the-art alternatives. In a national PM2.5 application, it produces narrower intervals within the network and identifies regions at risk of coverage failure.
- Abstract(参考訳): 分割共形予測は、保留データ(校正データ)の予測誤差を使用して、予測間隔の幅を決定する。
これは、これらのエラーとターゲットサイトのエラーが交換可能である場合に、分布のない有限サンプルカバレッジを保証する。
この仮定は空間依存と非ランダムサンプリング幾何学の下で失敗する。
既存の空間法では、固定残差を用いて、キャリブレーションとターゲット誤差から空間変動の予測可能な部分を取り除く。
しかし、キャリブレーション残差のみを予測できる空間的変動は、目標誤差とキャリブレーション誤差の両方に残っており、間隔の効率と安定性を低下させる。
ここでは, キャリブレーション残差を逐次調整し, 近接近似を用いて大規模ネットワークにスケールする手法を提案する。
正しい作用共分散と楕円的残留法則の下では、得られる区間は任意の空間設計の下で正確な有限サンプル被覆を持ち、さらなる条件下では漸近的にオラクル効率が良い。
また,共分散ミスセグメンテーションの下でのカバレッジ損失を拘束し,アンダーカバーのリスクのある領域を識別する診断法を開発した。
シミュレーションデータにおいて,本手法は,グローバルおよびローカライズド・オブ・ザ・アーティファクトの代替手段よりも狭く,より安定な間隔を生成する。
全国的なPM2.5アプリケーションでは、ネットワーク内でより狭い間隔を発生し、カバレッジ障害のリスクのある領域を特定する。
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