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固定预算的 BAI 问题不比固定置信度更难: logarithmic 因子分析

机器学习 2026-02-20 v2 人工智能 机器学习

摘要

最佳臂识别(best-arm identification, BAI)问题是交互式机器学习中最基本的问题之一,具有两种形式:固定预算设置(fixed-budget, FB)和固定置信度设置(fixed-confidence, FC)。对于 K 臂多臂盒子问题(假设存在唯一最佳臂),两种设置下的最优样本复杂度已被确定,且仅在对数因子上匹配。这引发了一个有趣的研究问题:对于通用且可能具有结构的 BAI问题,FB 是否比 FC 更难,或者反之?本文证明,FB 在对数因子上并不比 FC 更难。我们通过构造性方法实现此目标:提出一种新型算法称为 FC2FB(fixed confidence to fixed budget),它是一种元算法,接受一个 FC 算法 A\mathcal{A},将其转化为 FB 算法。我们证明,FC2FB 的样本复杂度在对数因子上与 A\mathcal{A} 的样本复杂度相匹配。这意味着最优 FC 样本复杂度是最优 FB 样本复杂度的上界(在对数因子上)。我们的结果不仅揭示了 FB 与 FC 之间的根本关系,而且具有重要含义:将 FC2FB 与现有的 SOTA FC 算法结合使用,可为诸多 FB 问题带来更好的样本复杂度。

关键词

引用

@article{arxiv.2602.03972,
  title  = {Fixed Budget is No Harder Than Fixed Confidence in Best-Arm Identification up to Logarithmic Factors},
  author = {Kapilan Balagopalan and Yinan Li and Yao Zhao and Tuan Nguyen and Anton Daitche and Houssam Nassif and Kwang-Sung Jun},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2602.03972},
  year   = {2026}
}