In high dimensional variable selection problems, statisticians often seek to design multiple testing procedures controlling the false discovery rate (FDR) and simultaneously discovering more relevant variables. Model-X methods, such as Knockoffs and conditional randomization tests, achieve the first goal of finite-sample FDR control under the assumption of known covariates distribution. However, it is not clear whether these methods can concurrently achieve the second goal of maximizing the number of discoveries. In fact, designing procedures to discover more relevant variables with finite-sample FDR control is a largely open question, even in the arguably simplest linear models. In this paper, we derive near-optimal testing procedures in high dimensional Bayesian linear models with isotropic covariates. We propose a Model-X multiple testing procedure, PoEdCe, which provably controls the frequentist FDR from finite samples even under model misspecification, and conjecturally achieves near-optimal power when the data follow the Bayesian linear model with a known prior. PoEdCe has three important ingredients: Posterior Expectation, distilled Conditional randomization test (dCRT), and the Benjamini-Hochberg procedure with e-values (eBH). The optimality conjecture of PoEdCe is based on a heuristic calculation of its asymptotic true positive proportion (TPP) and false discovery proportion (FDP), which is supported by methods from statistical physics as well as extensive numerical simulations. Furthermore, when the prior is unknown, we show that an empirical Bayes variant of PoEdCe still has finite-sample FDR control and achieves near-optimal power.
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部分可观察性 - 代理只能观察有关系统真正潜在状态的部分信息 - 在增强学习(RL)的现实应用中无处不在。从理论上讲,在最坏情况下,由于指数样本的复杂性下限,在最坏情况下学习了近距离观察性的近乎最佳政策。最近的工作已经确定了几个可通过多项式样本学习的可学性亚类,例如部分可观察到的马尔可夫决策过程(POMDPS)具有某些可揭示或可分解性条件。但是,这一研究仍处于起步阶段,(1)缺乏统一的结构条件,从而缺乏样品效率学习; (2)现有的已知拖拉子类的样品复杂性远非锋利; (3)与完全可观察的RL相比,可用的样品效率算法更少。本文在预测状态表示(PSRS)的一般环境中,上面的所有三个方面都在部分可观察到的RL方向前进。首先,我们提出了一种称为\ emph {b稳定性}的自然和统一的结构条件。 B稳定的PSR包括绝大多数已知的可牵引子类,例如弱揭示的POMDP,低级别的未来pomdps,可解码的POMDP和常规PSR。接下来,我们证明可以在相关问题参数中使用多项式样本学习任何B稳定PSR。当在上述子类中实例化时,我们的样本复杂性比当前最好的复杂性大大改善。最后,我们的结果是通过三种算法同时实现的:乐观的最大似然估计,估计到决策和基于模型的乐观后验采样。后两种算法是用于POMDPS/PSR的样品有效学习的新算法。
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寻找统一的复杂性度量和样本效率学习的算法是增强学习研究的核心主题(RL)。 Foster等人最近提出了决策估计系数(DEC)。 (2021)作为样品有效的NO-REGRET RL的必要和足够的复杂度度量。本文通过DEC框架朝着RL的统一理论取得了进步。首先,我们提出了两项​​新的DEC类型复杂性度量:探索性DEC(EDEC)和无奖励DEC(RFDEC)。我们表明,它们对于样本有效的PAC学习和无奖励学习是必要的,因此扩展了原始DEC,该DEC仅捕获了无需重新学习。接下来,我们为所有三个学习目标设计新的统一样品效率算法。我们的算法实例化估计到决策的变体(E2D)元算法具有强大而通用的模型估计值。即使在无重组的设置中,我们的算法E2D-TA也会在Foster等人的算法上提高。 (2021)需要对DEC的变体进行边界,该变体可能是过于大的,或者设计特定问题的估计值。作为应用程序,我们恢复了现有的,并获得了使用单个算法的各种可拖动RL问题的新样品学习结果。最后,作为一种连接,我们根据后采样或最大似然估计重新分析了两种现有的基于乐观模型的算法,表明它们在与DEC相似的结构条件下具有与E2D-TA相似的遗憾界限。
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本文介绍了Z-Code ++,这是一种针对抽象文本摘要优化的新的预训练的语言模型。该模型使用三种技术扩展了艺术编码器模型的状态。首先,我们使用两阶段的预训练过程来改善模型在低资源摘要任务上的性能。该模型首先是使用文本语料库进行语言理解的预先培训的,然后在汇总语料库中不断预先培训,以进行基础文本生成。其次,我们用分离的注意力层代替编码器中的自我发项层,其中每个单词都使用两个向量分别代表其内容和位置。第三,我们使用融合编码器,这是一种以层次方式编码长序列的简单而有效的方法。 Z-Code ++在13个文本摘要任务中的9个跨5种语言中创建了新的艺术状态。我们的模型的参数有效,因为它的表现优于XSUM上600倍较大的Palm-540b,并且在Samsum上的易经的200倍GPT3-175B较大。在零射击和少量设置中,我们的模型大大优于竞争模型。
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语言模型既展示了定量的改进,又展示了新的定性功能,随着规模的增加。尽管它们具有潜在的变革性影响,但这些新能力的特征却很差。为了为未来的研究提供信息,为破坏性的新模型能力做准备,并改善社会有害的效果,至关重要的是,我们必须了解目前和近乎未来的能力和语言模型的局限性。为了应对这一挑战,我们介绍了超越模仿游戏基准(Big Bench)。 Big Bench目前由204个任务组成,由132家机构的442位作者贡献。任务主题是多样的,从语言学,儿童发展,数学,常识性推理,生物学,物理学,社会偏见,软件开发等等。 Big-Bench专注于被认为超出当前语言模型的功能的任务。我们评估了OpenAI的GPT型号,Google内部密集变压器体系结构和大型基础上的开关稀疏变压器的行为,跨越了数百万到数十亿个参数。此外,一个人类专家评估者团队执行了所有任务,以提供强大的基准。研究结果包括:模型性能和校准都随规模改善,但绝对的术语(以及与评估者的性能相比);在模型类中的性能非常相似,尽管带有稀疏性。逐渐和预测的任务通常涉及大量知识或记忆成分,而在临界规模上表现出“突破性”行为的任务通常涉及多个步骤或组成部分或脆性指标;社交偏见通常会随着含糊不清的环境而随着规模而增加,但这可以通过提示来改善。
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最近的实证工作表明,由卷积神经网络(CNNS)启发的分层卷积核(CNNS)显着提高了内核方法​​在图像分类任务中的性能。对这些架构成功的广泛解释是它们编码适合自然图像的假设类。然而,了解卷积架构中近似和泛化之间的精确相互作用仍然是一个挑战。在本文中,我们考虑均匀分布在超立方体上的协变量(图像像素)的程式化设置,并完全表征由单层卷积,汇集和下采样操作组成的内核的RKH。然后,我们使用这些内核通过标准内部产品内核来研究内核方法的样本效率的增益。特别是,我们展示了1)卷积层通过将RKHS限制为“本地”功能来打破维度的诅咒; 2)局部汇集偏置朝向低频功能,这是较小的翻译稳定; 3)下采样可以修改高频成粒空间,但留下了大致不变的低频部分。值得注意的是,我们的结果量化了选择适应目标函数的架构如何导致样本复杂性的大量改善。
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要了解深度学习的作品,了解神经网络的培训动态至关重要。关于这些动态的几个有趣的假设是基于经验观察到的现象,但存在有限的理论上了解此类现象的时间和原因。在本文中,我们考虑了内核最小二乘目标对梯度流动的培训动态,这是SGD培训的神经网络的限制动态。使用精确的高维渐近学,我们将拟合模型的动态表征在两个“世界”中:在甲骨文世界中,该模型在人口分布和实证世界中培训,模型在采样的数据集上培训。我们展示在内核的温和条件下,$ L ^ 2 $目标回归函数,培训动力学经历三个阶段,其特征在于两个世界的模型的行为。我们的理论结果也在数学上正式化一些有趣的深度学习现象。具体而言,在我们的环境中,我们展示了SGD逐步了解更多复杂的功能,并且存在“深度引导”现象:在第二阶段,尽管经验训练误差要小得多,但两个世界的测试错误仍然接近。最后,我们提供了一个具体的例子,比较了两种不同核的动态,这表明更快的培训不需要更好地推广。
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对于某种缩放的随机梯度下降(SGD)的初始化,已经显示宽神经网络(NN)通过再现核Hilbert空间(RKHS)方法来近似近似。最近的实证工作表明,对于某些分类任务,RKHS方法可以替换NNS而无需大量的性能损失。另一方面,已知两层NNS编码比RKHS更丰富的平滑度等级,并且我们知道SGD培训的NN可提供的特殊示例可提供胜过RKHS。即使在宽网络限制中,这也是如此,对于初始化的不同缩放。我们如何调和上述索赔?任务是否优于RKHS?如果协变量近在各向同性,RKHS方法患有维度的诅咒,而NNS可以通过学习最佳的低维表示来克服它。在这里,我们表明,如果协变量显示与目标函数相同的低维结构,则这种维度的这种诅咒变得更温和,并且我们精确地表征了这个权衡。在这些结果上建立,我们提出了可以在早期工作中观察到的统一框架中捕获的尖刺协变量模型。我们假设这种潜伏的低维结构存在于图像分类中。我们通过表明训练分配的特定扰动降低了比NN更大的更显高度显着的训练方法的特定扰动来测试这些假设。
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The Coronavirus disease 2019 (COVID-19) was first identified in Wuhan, China, in early December 2019 and now becoming a pandemic. When COVID-19 patients undergo radiography examination, radiologists can observe the present of radiographic abnormalities from their chest X-ray (CXR) images. In this study, a deep convolutional neural network (CNN) model was proposed to aid radiologists in diagnosing COVID-19 patients. First, this work conducted a comparative study on the performance of modified VGG-16, ResNet-50 and DenseNet-121 to classify CXR images into normal, COVID-19 and viral pneumonia. Then, the impact of image augmentation on the classification results was evaluated. The publicly available COVID-19 Radiography Database was used throughout this study. After comparison, ResNet-50 achieved the highest accuracy with 95.88%. Next, after training ResNet-50 with rotation, translation, horizontal flip, intensity shift and zoom augmented dataset, the accuracy dropped to 80.95%. Furthermore, an ablation study on the effect of image augmentation on the classification results found that the combinations of rotation and intensity shift augmentation methods obtained an accuracy higher than baseline, which is 96.14%. Finally, ResNet-50 with rotation and intensity shift augmentations performed the best and was proposed as the final classification model in this work. These findings demonstrated that the proposed classification model can provide a promising result for COVID-19 diagnosis.
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Users' physical safety is an increasing concern as the market for intelligent systems continues to grow, where unconstrained systems may recommend users dangerous actions that can lead to serious injury. Covertly unsafe text, language that contains actionable physical harm, but requires further reasoning to identify such harm, is an area of particular interest, as such texts may arise from everyday scenarios and are challenging to detect as harmful. Qualifying the knowledge required to reason about the safety of various texts and providing human-interpretable rationales can shed light on the risk of systems to specific user groups, helping both stakeholders manage the risks of their systems and policymakers to provide concrete safeguards for consumer safety. We propose FARM, a novel framework that leverages external knowledge for trustworthy rationale generation in the context of safety. In particular, FARM foveates on missing knowledge in specific scenarios, retrieves this knowledge with attribution to trustworthy sources, and uses this to both classify the safety of the original text and generate human-interpretable rationales, combining critically important qualities for sensitive domains such as user safety. Furthermore, FARM obtains state-of-the-art results on the SafeText dataset, improving safety classification accuracy by 5.29 points.
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