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AgenticRS-EnsNAS:基于 Ensemble-Decoupled 的自演化架构搜索

机器学习 2026-03-23 v1

摘要

神经网络架构搜索 (NAS) 在工业生产系统中的部署面临根本性的验证瓶颈:验证单个候选架构 pi 需要评估已部署的 M 个模型的集成,导致每位候选架构的计算成本高达 O(M)。这一成本障碍严重限制了实际应用中架构迭代频率的提升,而在这些应用中,集成 (M=50-200) 是标准做法,以确保鲁棒性。本工作引入了 Ensemble-Decoupled Architecture Search 框架,利用集成理论从单学习器评估中预测系统级性能。我们建立了 Ensemble-Decoupled 理论,给出单一学习器在均匀性假设下实现单调集成改进的充分条件:若 rho(pi) < rho(pi_old) - (M / (M - 1)) * (Delta E(pi) / sigma^2(pi)),则候选架构 pi 的集成误差小于当前基线。其中,Delta E、rho 和 sigma^2 可从轻量级双学习器训练中估计。这一框架将架构搜索与完整集成训练解耦,将每位候选架构的搜索成本从 O(M) 降至 O(1),而仅对经验证的获胜者维持 O(M) 的部署成本。我们统一了管道连续性中的解决方案策略:(1) 针对可解析的连续 pi(以 CTR 预测中的特征随机采样为例)的闭形式优化;(2) 针对不可解析的连续 pi 的受约束可微优化;(3) 针对离散 pi 的 LLM 驱动搜索及迭代单调接受。该框架揭示了两种正交的改进机制——基准多样性增益和准确率增益,为工业规模 NAS 提供可操作的设计原则。所有理论推导均严谨,详细证明 deferred至附录。全面实证验证将包含在本工作的期刊扩展版本中。

关键词

引用

@article{arxiv.2603.20014,
  title  = {AgenticRS-EnsNAS: Ensemble-Decoupled Self-Evolving Architecture Search},
  author = {Yun Chen and Moyu Zhang and Jinxin Hu and Yu Zhang and Xiaoyi Zeng},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2603.20014},
  year   = {2026}
}