Multi-arm bandits are gaining popularity as they enable real-world sequential decision-making across application areas, including clinical trials, recommender systems, and online decision-making. Consequently, there is an increased desire to use the available adaptively collected datasets to distinguish whether one arm was more effective than the other, e.g., which product or treatment was more effective. Unfortunately, existing tools fail to provide valid inference when data is collected adaptively or require many untestable and technical assumptions, e.g., stationarity, iid rewards, bounded random variables, etc. Our paper introduces the design-based approach to inference for multi-arm bandits, where we condition the full set of potential outcomes and perform inference on the obtained sample. Our paper constructs valid confidence intervals for both the reward mean of any arm and the mean reward difference between any arms in an assumption-light manner, allowing the rewards to be arbitrarily distributed, non-iid, and from non-stationary distributions. In addition to confidence intervals, we also provide valid design-based confidence sequences, sequences of confidence intervals that have uniform type-1 error guarantees over time. Confidence sequences allow the agent to perform a hypothesis test as the data arrives sequentially and stop the experiment as soon as the agent is satisfied with the inference, e.g., the mean reward of an arm is statistically significantly higher than a desired threshold.


翻译:多臂老虎机因在临床试验、推荐系统和在线决策等应用领域实现真实世界序贯决策而日益流行。因此,利用现有自适应收集的数据集来区分不同臂的有效性(例如哪种产品或治疗方案更有效)的需求日益增加。遗憾的是,当数据自适应收集时,现有工具无法提供有效推断,或需要大量无法检验且技术性强的假设(如平稳性、独立同分布奖励、有界随机变量等)。我们的论文引入了基于设计的推断方法用于多臂老虎机,我们以完整潜在结果集为条件,对获得的样本进行推断。本文以假设较少的低方法构建了任意臂的奖励均值及任意两臂间均值差异的有效置信区间,允许奖励具有任意分布、非独立同分布且来自非平稳分布。除置信区间外,我们还提供了有效的基于设计置信序列——即随时间具有均匀第一类错误保证的置信区间序列。置信序列允许智能体在数据序贯到达时进行假设检验,并在对推断结果满意时(例如某臂的均值奖励在统计上显著高于期望阈值)立即终止实验。

0
下载
关闭预览

相关内容

专知会员服务
55+阅读 · 2020年9月7日
100+篇《自监督学习(Self-Supervised Learning)》论文最新合集
专知会员服务
167+阅读 · 2020年3月18日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
182+阅读 · 2019年10月11日
机器学习入门的经验与建议
专知会员服务
94+阅读 · 2019年10月10日
【哈佛大学商学院课程Fall 2019】机器学习可解释性
专知会员服务
105+阅读 · 2019年10月9日
VCIP 2022 Call for Demos
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年6月6日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
逆强化学习-学习人先验的动机
CreateAMind
16+阅读 · 2019年1月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
LibRec 精选:基于LSTM的序列推荐实现(PyTorch)
LibRec智能推荐
50+阅读 · 2018年8月27日
【论文】变分推断(Variational inference)的总结
机器学习研究会
39+阅读 · 2017年11月16日
【推荐】RNN/LSTM时序预测
机器学习研究会
25+阅读 · 2017年9月8日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
Arxiv
14+阅读 · 2022年10月15日
Arxiv
113+阅读 · 2020年2月5日
VIP会员
最新内容
以色列-美国-伊朗战争中的无人机:关键要点
专知会员服务
1+阅读 · 今天14:04
《Palantir任务保障性软件安全标准(MA-S2)》
专知会员服务
5+阅读 · 今天13:49
基于声学的无人机检测技术综述
专知会员服务
4+阅读 · 今天13:37
《当代混合战争分析框架:俄乌战争经验教训》
专知会员服务
4+阅读 · 今天13:11
战略前沿人工智能的再思考(中文)
专知会员服务
7+阅读 · 5月29日
《量化地基防空系统间接效应的博弈论方法》
专知会员服务
5+阅读 · 5月29日
“史诗怒火行动”中美军损失的作战飞机
专知会员服务
6+阅读 · 5月29日
ICML 2026 | 理解上下文持续学习中的泛化与遗忘
专知会员服务
5+阅读 · 5月28日
相关资讯
VCIP 2022 Call for Demos
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年6月6日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
逆强化学习-学习人先验的动机
CreateAMind
16+阅读 · 2019年1月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
LibRec 精选:基于LSTM的序列推荐实现(PyTorch)
LibRec智能推荐
50+阅读 · 2018年8月27日
【论文】变分推断(Variational inference)的总结
机器学习研究会
39+阅读 · 2017年11月16日
【推荐】RNN/LSTM时序预测
机器学习研究会
25+阅读 · 2017年9月8日
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员