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An Upper Bound of the Bias of Nadaraya-Watson Kernel Regression under Lipschitz Assumptions

Tosatto, Samuele ; Akrour, Riad ; Peters, Jan (2024)
An Upper Bound of the Bias of Nadaraya-Watson Kernel Regression under Lipschitz Assumptions.
In: Stats, 2020, 4 (1)
doi: 10.26083/tuprints-00017437
Artikel, Zweitveröffentlichung, Verlagsversion

Kurzbeschreibung (Abstract)

The Nadaraya-Watson kernel estimator is among the most popular nonparameteric regression technique thanks to its simplicity. Its asymptotic bias has been studied by Rosenblatt in 1969 and has been reported in several related literature. However, given its asymptotic nature, it gives no access to a hard bound. The increasing popularity of predictive tools for automated decision-making surges the need for hard (non-probabilistic) guarantees. To alleviate this issue, we propose an upper bound of the bias which holds for finite bandwidths using Lipschitz assumptions and mitigating some of the prerequisites of Rosenblatt’s analysis. Our bound has potential applications in fields like surgical robots or self-driving cars, where some hard guarantees on the prediction-error are needed.

Typ des Eintrags: Artikel
Erschienen: 2024
Autor(en): Tosatto, Samuele ; Akrour, Riad ; Peters, Jan
Art des Eintrags: Zweitveröffentlichung
Titel: An Upper Bound of the Bias of Nadaraya-Watson Kernel Regression under Lipschitz Assumptions
Sprache: Englisch
Publikationsjahr: 15 Januar 2024
Ort: Darmstadt
Publikationsdatum der Erstveröffentlichung: 2020
Ort der Erstveröffentlichung: Basel
Verlag: MDPI
Titel der Zeitschrift, Zeitung oder Schriftenreihe: Stats
Jahrgang/Volume einer Zeitschrift: 4
(Heft-)Nummer: 1
Kollation: 17 Seiten
DOI: 10.26083/tuprints-00017437
URL / URN: https://tuprints.ulb.tu-darmstadt.de/17437
Zugehörige Links:
Herkunft: Zweitveröffentlichung DeepGreen
Kurzbeschreibung (Abstract):

The Nadaraya-Watson kernel estimator is among the most popular nonparameteric regression technique thanks to its simplicity. Its asymptotic bias has been studied by Rosenblatt in 1969 and has been reported in several related literature. However, given its asymptotic nature, it gives no access to a hard bound. The increasing popularity of predictive tools for automated decision-making surges the need for hard (non-probabilistic) guarantees. To alleviate this issue, we propose an upper bound of the bias which holds for finite bandwidths using Lipschitz assumptions and mitigating some of the prerequisites of Rosenblatt’s analysis. Our bound has potential applications in fields like surgical robots or self-driving cars, where some hard guarantees on the prediction-error are needed.

Freie Schlagworte: nonparametric regression, Nadaraya-Watson kernel regression, bias
Status: Verlagsversion
URN: urn:nbn:de:tuda-tuprints-174378
Zusätzliche Informationen:

This article belongs to the Section Regression Models

Sachgruppe der Dewey Dezimalklassifikatin (DDC): 000 Allgemeines, Informatik, Informationswissenschaft > 004 Informatik
300 Sozialwissenschaften > 310 Allgemeine Statistiken
500 Naturwissenschaften und Mathematik > 510 Mathematik
Fachbereich(e)/-gebiet(e): 20 Fachbereich Informatik
20 Fachbereich Informatik > Intelligente Autonome Systeme
Hinterlegungsdatum: 15 Jan 2024 13:47
Letzte Änderung: 18 Jan 2024 12:42
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