Proportional volume sampling and approximation algorithms for A-optimal design
Notice bibliographique
Résumé
We study the A-optimal design problem where we are given vectors v1, ..., vn ∈ Rd, an integer k ≥ d, and the goal is to select a set S of k vectors that minimizes the trace of (Σi∈SviviT)−1. Traditionally, the problem is an instance of optimal design of experiments in statistics [35] where each vector corresponds to a linear measurement of an unknown vector and the goal is to pick k of them that minimize the average variance of the error in the maximum likelihood estimate of the vector being measured. The problem also finds applications in sensor placement in wireless networks [22], sparse least squares regression [8], feature selection for k-means clustering [9], and matrix approximation [13, 14, 5]. In this paper, we introduce proportional volume sampling to obtain improved approximation algorithms for A-optimal design.Given a matrix, proportional volume sampling involves picking a set of columns S of size k with probability proportional to μ(S) times det(Σi∈SviviT) for some measure μ. Our main result is to show the approximability of the A-optimal design problem can be reduced to approximate independence properties of the measure μ. We appeal to hard-core distributions as candidate distributions μ that allow us to obtain improved approximation algorithms for the A-optimal design. Our results include a d-approximation when k = d, an (1 + ϵ)-approximation when [MATH HERE] and [MATH HERE]-approximation when repetitions of vectors are allowed in the solution. We also consider generalization of the problem for k ≤ d and obtain a k-approximation.We also show that the proportional volume sampling algorithm gives approximation algorithms for other optimal design objectives (such as D-optimal design [36] and generalized ratio objective [27]) matching or improving previous best known results. Interestingly, we show that a similar guarantee cannot be obtained for the E-optimal design problem. We also show that the A-optimal design problem is NP-hard to approximate within a fixed constant when k = d.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,007 | 0,034 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,003 | 0,002 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,003 | 0,002 |
| Bibliométrie | 0,002 | 0,002 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,003 |
| Communication savante | 0,002 | 0,003 |
| Science ouverte | 0,002 | 0,003 |
| Intégrité de la recherche | 0,002 | 0,004 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,004 | 0,001 |
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 source (Gemma direct ou Codex distillé), 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 ».