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针对分段平稳多臂分配问题的检测增强型分配程序:模块化方法

人工智能 2025-11-05 v3 机器学习 系统与控制 系统与控制 机器学习

摘要

传统的多臂分配(MAB)算法设计用于平稳环境,即各臂的奖励分布随时间不变。在许多应用中,实际环境更准确地建模为非平稳环境。本文研究了分段平稳 MAB(PS-MAB)环境,其中部分臂的奖励分布在某些变点处发生变化,并在变点之间保持平稳。我们的关注点是 PS-MAB 的渐近分析,此前已有人提出基于变更检测的实用算法。我们的目标是模块化设计和分析此类检测增强型分配程序(DAB)。为此,我们首先提供新的、改进的 PS-MAB 下界。随后,我们识别出在 DAB 程序中平稳分配算法和变更检测器所需满足的要求,以实现模块化。我们假设奖励服从亚高斯分布。基于此假设及变点间隔条件,我们证明 DAB 程序的分析确实可以模块化,从而以统一方式获得各种变更检测器和分配算法组合的 regret 上界。通过该分析,我们开发了新的模块化 DAB 程序,实现阶最优。最后,我们在实验中展示了模块化 DAB 方法的实际有效性,研究其 regret 性能并探讨其检测能力。

关键词

引用

@article{arxiv.2501.01291,
  title  = {Detection Augmented Bandit Procedures for Piecewise Stationary MABs: A Modular Approach},
  author = {Yu-Han Huang and Argyrios Gerogiannis and Subhonmesh Bose and Venugopal V. Veeravalli},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2501.01291},
  year   = {2025}
}

备注

30 pages, 4 figures, 1 table, submitted to TIT