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통계 기계 학습에 사용되는 로그-코시 손실 함수의 통계적 특성 분석


Concetti Chiave
로그-코시 손실 함수는 기계 학습에서 널리 사용되는 강건한 추정량이며, 이 논문에서는 이 함수의 통계적 특성을 분석하고 다른 손실 함수와 비교한다.
Sintesi

이 논문은 기계 학습에서 널리 사용되는 로그-코시 손실 함수의 통계적 특성을 분석한다.

먼저 로그-코시 손실 함수가 유래된 코시 분포를 소개하고, 이 분포의 확률밀도함수, 누적분포함수, 우도함수, 피셔 정보량 등을 도출한다. 또한 코시 분포와 정규 분포를 비교하고, 최대우도추정량의 점근적 편향, 분산, 신뢰구간 등을 제시한다.

다음으로 로그-코시 함수와 허버 손실 함수, 순위 분산 함수 등 다른 강건 추정량을 비교한다. 특히 로그-코시 함수가 양측 미분 가능하다는 점에서 허버 함수와 구별된다.

마지막으로 로그-코시 함수를 사용한 분위 회귀 문제를 다룬다. 로그-코시 분포에서 유도한 분위 분포 함수를 이용해 분위 회귀를 위한 최대우도추정량을 제안하고, 이를 컨볼루션 스무딩 기반의 다른 분위 회귀 방법과 비교한다.

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Statistiche
로그-코시 추정량의 점근적 분산은 2σ^2/n이다. 로그-코시 추정량의 점근적 편향은 0이다. 로그-코시 추정량의 (1-α) 신뢰구간은 ˆθ ± z_α/2 * sqrt(2σ^2/n)이다.
Citazioni
"로그-코시 손실 함수는 기계 학습에서 가장 중요한 손실 함수 중 하나이지만, 그 통계적 특성에 대해서는 거의 알려진 바가 없다." "로그-코시 손실 함수는 평균보다는 중앙값 근처의 해를 선호하는 강건 추정량에 속한다." "로그-코시 함수는 허버 손실 함수와 달리 연속 2차 미분이 가능하다는 장점이 있다."

Approfondimenti chiave tratti da

by Resve A. Sal... alle arxiv.org 03-19-2024

https://arxiv.org/pdf/2208.04564.pdf
Statistical Properties of the log-cosh Loss Function Used in Machine  Learning

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