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基于记忆引导的信任区域贝叶斯优化(MG-TuRBO)用于高维问题

机器学习 2026-04-13 v1

摘要

交通仿真和数字孪生校准是具有挑战性的优化问题,仿真预算有限。每次试验都需要昂贵的仿真运行,校准输入与模型误差之间的关系常为非凸且噪声较大。随着校准参数数量的增加,问题变得更加困难。我们比较了常用的自动校准方法——遗传算法(GA),与贝叶斯优化方法(BOMs):经典贝叶斯优化(BO)、信任区域贝叶斯优化(TuRBO)、Multi-TuRBO,以及提出的记忆引导TuRBO(MG-TuRBO)方法。我们在两个真实世界的交通仿真校准问题上进行比较,分别包含14和84个决策变量,分别代表低维(14D)和高维(84D)设置。对于BOMs,我们研究了两种获取策略:Thompson抽样和一种新颖的自适应策略。我们使用最终校准质量、收敛行为和跨运行一致性进行评估。结果显示,BOMs在低维问题中显著快于GA达到良好的校准目标。MG-TuRBO在我们的14D设置中表现相当,在84D问题中尤其在配合自适应策略时显示明显优势。我们的结果表明,MG-TuRBO特别适用于高维交通仿真校准,可能也适用于更广泛的高维问题。

关键词

引用

@article{arxiv.2604.08569,
  title  = {Memory-Guided Trust-Region Bayesian Optimization (MG-TuRBO) for High Dimensions},
  author = {Abhilasha Saroj and Shaked Regev and Guanhao Xu and Jinghui Yuan and Roy Luo and Ross Wang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2604.08569},
  year   = {2026}
}