This paper considers the problem of nonparametric quantile regression under the assumption that the target conditional quantile function is a composition of a sequence of low-dimensional functions. We study the nonparametric quantile regression estimator using deep neural networks to approximate the target conditional quantile function. For convenience, we shall refer to such an estimator as a deep quantile regression (DQR) estimator. We show that the DQR estimator achieves the nonparametric optimal convergence rate up to a logarithmic factor determined by the intrinsic dimension of the underlying compositional structure of the conditional quantile function, not the ambient dimension of the predictor. Therefore, DQR is able to mitigate the curse of dimensionality under the assumption that the conditional quantile function has a compositional structure. To establish these results, we analyze the approximation error of a composite function by neural networks and show that the error rate only depends on the dimensions of the component functions. We apply our general results to several important statistical models often used in mitigating the curse of dimensionality, including the single index, the additive, the projection pursuit, the univariate composite, and the generalized hierarchical interaction models. We explicitly describe the prefactors in the error bounds in terms of the dimensionality of the data and show that the prefactors depends on the dimensionality linearly or quadratically in these models. We also conduct extensive numerical experiments to evaluate the effectiveness of DQR and demonstrate that it outperforms a kernel-based method for nonparametric quantile regression.


翻译:本文根据以下假设考虑非对称量化回归的问题:目标的有条件量化函数是低维函数序列的构成。我们用深神经网络研究非对称量化回归估计值,以接近目标的有条件量化函数。为方便起见,我们应该将这种估算值称为深度量化回归(DQR)估计值。我们显示,DQR估计值达到非参数最佳趋同率,直到一个由有条件定量函数基本构成结构的内在层面所决定的对数系数,而不是预测器的环境层面。因此,DQR能够根据有条件量化函数具有构成结构的假设来减轻对维度的诅咒。为了确定这些结果,我们分析神经网络复合函数的近似错误率,并表明错误率仅取决于组件功能的维度。我们把我们的一般结果应用到经常用于缓解其维度诅咒的一些重要统计模型,包括统一度模型的直径直径直值。我们清楚地描述了这些矩阵的直径直度模型的直径向性,我们清楚地描述了这些直径直度模型的精确度。

0
下载
关闭预览

相关内容

维度灾难是指在高维空间中分析和组织数据时出现的各种现象,这些现象在低维设置(例如日常体验的三维物理空间)中不会发生。
【图与几何深度学习】Graph and geometric deep learning,49页ppt
专知会员服务
50+阅读 · 2020年12月14日
【干货书】机器学习速查手册,135页pdf
专知会员服务
122+阅读 · 2020年11月20日
专知会员服务
158+阅读 · 2020年1月16日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
23+阅读 · 2019年5月22日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
16+阅读 · 2018年12月24日
Disentangled的假设的探讨
CreateAMind
9+阅读 · 2018年12月10日
Linguistically Regularized LSTMs for Sentiment Classification
黑龙江大学自然语言处理实验室
8+阅读 · 2018年5月4日
Hierarchical Disentangled Representations
CreateAMind
4+阅读 · 2018年4月15日
资源|斯坦福课程:深度学习理论!
全球人工智能
17+阅读 · 2017年11月9日
Adversarial Variational Bayes: Unifying VAE and GAN 代码
CreateAMind
7+阅读 · 2017年10月4日
【推荐】RNN/LSTM时序预测
机器学习研究会
25+阅读 · 2017年9月8日
VIP会员
相关资讯
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
23+阅读 · 2019年5月22日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
16+阅读 · 2018年12月24日
Disentangled的假设的探讨
CreateAMind
9+阅读 · 2018年12月10日
Linguistically Regularized LSTMs for Sentiment Classification
黑龙江大学自然语言处理实验室
8+阅读 · 2018年5月4日
Hierarchical Disentangled Representations
CreateAMind
4+阅读 · 2018年4月15日
资源|斯坦福课程:深度学习理论!
全球人工智能
17+阅读 · 2017年11月9日
Adversarial Variational Bayes: Unifying VAE and GAN 代码
CreateAMind
7+阅读 · 2017年10月4日
【推荐】RNN/LSTM时序预测
机器学习研究会
25+阅读 · 2017年9月8日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员