任意の分布に対する不可知論的学習


11

D{0,1}d×{0,1}Cf:{0,1}d→{0,1}f∈CO P T (C 、D )= 分F ∈ C E R R (F 、D )

err(f,D)=Pr(x,y)∼D[f(x)≠y]
OPT(C,D)=minf∈C err(f,D)
言うアルゴリズム agnostically学習する上の任意の分布、いずれかの場合にが確率ででき関数見つけるよう、所定の時間およびおよび多項式で区切られたからのサンプルの数。C D 2 / 3 F のE RをR (F 、D )≤ O P T (C 、D )+ ε D 、D 1 / εACD2/3ferr(f,D)≤OPT(C,D)+ϵDd1/ϵ

質問:関数のどのクラスが、任意の分布で認知的に学習可能であることが知られていますか?C

単純すぎるクラスはありません!単調な接続詞でさえ、任意の分布で不可知論的に学習できることは知られていないので、関数の自明でないクラスを探しています。


価値OPT(C、D)> 0が(間違った仮説のクラスを持っている、つまり際にとらわれない学習がケースに焦点を当てていることを、初心者のための指摘
— スレシュヴェンカト

いい視点ね。OPT(C、D)= 0の特別な場合、これはPAC学習であり、はるかに簡単です。不可知論的学習では、OPT(C、D)が何であっても保証は保持されなければなりません。
— アーロンロス

また、OPT(C、D)> 0の「PAC w / Classification Noise」の場合もあります。正しい仮説クラス(実現可能な設定)がありますが、ノイズのためにラベルがランダムに反転されるため、エラーが発生します。さまざまな設定の名前の混乱が少ないことを願っています。
— レフReyzin

その上部OPTに結合した(C、D)ととらわれない学習のような音
— スレシュヴェンカト

分類ノイズモデルではノイズがarbitrary意的であることが許可されていないため、完全ではありません。そのため、不可知論的モデルで学習(または経験的リスクミニマイザーの発見)を困難にする敵対的なノイズパターンがある場合、分類ノイズモデルでは頻繁に発生しない可能性があります(つまり、PACデルタパラメーターに分類されます)。
— レフReyzin

回答:


9

単純すぎるクラスがない場合、ここにいくつかのPAC学習可能クラスがあります。コメントに応答して、多項式的に多くの仮説を持つクラスは消されます:

  • 一定の深さの決定木(および多多仮説のみを持つ他のクラス)
  • 超平面(異なるラベルを生成する仮説のみ) O (n 2)R2O(n2)
  • 区間の和集合(動的プログラミング)
  • ビットの最初ののいくつかのパリティ(これとこれを参照)nlog⁡(k)log⁡log⁡(k)n
  • 低次元設定の他の仮説クラス。

それ以外のほとんどすべては、PACを学習する(少なくとも適切に)NP困難です。

不可知論学習に関するAdam Kalaiのチュートリアルも興味を引くかもしれません。


ありがとう。したがって、一定の深さの決定木、2次元の超平面(他の低次元の設定を想定します)はすべて、多項式で多くの関数しか持たないというカテゴリーに分類されます。log(k)loglog(k)ビットのパリティと区間の和集合は、超多項式的に多くの関数を含むという点で興味深いです。これらのような他のものはありますか?
— アーロンロス

確かに、R ^ 2には無限に多くの超平面がありますが、O(n ^ 2)はデータポイントを異なる方法で分類しています。私は頭の上の他の興味深いクラスを知りませんが、もし何かを見つけたら、答えを編集します。
— レフReyzin

あなたは無制限のVC次元クラスが必要ですか?
— スレシュヴェンカト

制限のないVC次元は確かに興味深いでしょうが、大きな有限(固定dの)クラスは既に非常に興味深い(そしてまれに思える)
— アーロンロス

1
@LevReyzin Kalaiの講義のリンクが機能していません。これを親切に修正してもらえますか?ネットで検索しましたが、これも見つかりませんでした。
— Anirbit
弊社のサイトを使用することにより、あなたは弊社のクッキーポリシーおよびプライバシーポリシーを読み、理解したものとみなされます。
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.