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m-集合半带band问题的最佳两者保障下的高效算法

机器学习 2026-03-13 v1 机器学习

摘要

本文研究了Follow-the-Perturbed-Leader(FTPL)策略在m集合半带band问题中的最优性与复杂度。FTPL已被广泛研究为高效算法的有力候选者,具有对抗性组合半带band问题的良好 regret。然而,FTPL的最优性至今尚未明确,与在各种在线学习任务中已证明最优性的Follow-the-Regularized-Leader(FTRL)不同。本文将FTPL结合几何抽样(GR)的分析扩展至m集合半带band,后者是组合半带band的特例,证明FTPL结合Féchet分布和Pareto分布(在特定参数下)可实现对抗性情形下的最佳可能regret为O(mdT)O(\sqrt{mdT})。我们还展示,FTPL结合Féchet和Pareto分布(在特定参数下)可实现随机情形下的对数级regret,意味着FTPL在m集合半带band问题中具有最佳两者保障(Best-of-Both-Worlds)最优性。此外,我们将条件几何抽样扩展至m集合半带band,用于FTPL中高效的损失估计,将原始几何抽样的计算复杂度从O(d2)O(d^2)降低至O(md(log(d/m)+1))O(md(\log(d/m)+1)),而不损失regret性能。

关键词

引用

@article{arxiv.2603.11764,
  title  = {A Further Efficient Algorithm with Best-of-Both-Worlds Guarantees for $m$-Set Semi-Bandit Problem},
  author = {Botao Chen and Jongyeong Lee and Chansoo Kim and Junya Honda},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2603.11764},
  year   = {2026}
}