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基于分数后验的高斯过程 Thompson 抽样的频率主义后悔分析

统计理论 2026-02-17 v1 机器学习 最优化与控制 机器学习 统计理论

摘要

我们研究了在紧致且连续的行动空间上进行的高斯过程 Thompson 抽样 (GP-TS),并基于分数高斯过程后验提供频率主义后悔分析,无需依赖现有工作中常见的领域离散化。我们表明,现有 GP-TS 分析中常见的方差膨胀可以解释为针对分数后验(带有 tempering 参数 α(0,1)\alpha \in (0,1))的 Thompson 抽样。我们推导了一个以信息增益参数 γt\gamma_t 和后验收缩率 ϵt\epsilon_t 表示的、无需特定核函数的后悔上界,并指出了在高斯过程先验条件下,ϵt\epsilon_t 可以被控制的条件。作为一般上界的特例,我们恢复了对平方指数核的 O~(T12)\tilde{\mathcal{O}}(T^{\frac{1}{2}}) 阶后悔,对于 Mat\'ern-ν\nu 核的 O~(T2ν+3d2(2ν+d))\tilde{\mathcal{O}}(T^{\frac{2\nu+3d}{2(2\nu+d)}} ) 阶后悔,以及对理想二次核的 O~(T2ν+3d2(2ν+d))\tilde{\mathcal{O}}(T^{\frac{2\nu+3d}{2(2\nu+d)}}) 阶后悔。总体而言,我们的分析为 GP-TS 提供了一个统一且无需离散化的后悔框架,适用于广泛的核函数类别。

关键词

引用

@article{arxiv.2602.14472,
  title  = {Frequentist Regret Analysis of Gaussian Process Thompson Sampling via Fractional Posteriors},
  author = {Somjit Roy and Prateek Jaiswal and Anirban Bhattacharya and Debdeep Pati and Bani K. Mallick},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2602.14472},
  year   = {2026}
}

备注

34 pages, Submitted