MCMC for Imbalanced Categorical Data
Notice bibliographique
Résumé
Many modern applications collect highly imbalanced categorical data, with some categories relatively rare. Bayesian hierarchical models combat data sparsity by borrowing information, while also quantifying uncertainty. However, posterior computation presents a fundamental barrier to routine use; a single class of algorithms does not work well in all settings and practitioners waste time trying different types of Markov chain Monte Carlo (MCMC) approaches. This article was motivated by an application to quantitative advertising in which we encountered extremely poor computational performance for data augmentation MCMC algorithms but obtained excellent performance for adaptive Metropolis. To obtain a deeper understanding of this behavior, we derive theoretical results on the computational complexity of commonly used data augmentation algorithms and the Random Walk Metropolis algorithm for highly imbalanced binary data. In this regime, our results show computational complexity of Metropolis is logarithmic in sample size, while data augmentation is polynomial in sample size. The root cause of this poor performance of data augmentation is a discrepancy between the rates at which the target density and MCMC step sizes concentrate. Our methods also show that MCMC algorithms that exhibit a similar discrepancy will fail in large samples—a result with substantial practical impact. Supplementary materials for this article are available online.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,003 | 0,004 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,003 | 0,002 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».