Databases are fundamental to contemporary information systems, yet traditional rule-based configuration methods struggle to manage the complexity of real-world applications with hundreds of tunable parameters. Deep reinforcement learning (DRL), which combines perception and decision-making, presents a potential solution for intelligent database configuration tuning. However, due to black-box property of RL-based method, the generated database tuning strategies still face the urgent problem of lack explainability. Besides, the redundant parameters in large scale database always make the strategy learning become unstable. This paper proposes KnobTree, an interpertable framework designed for the optimization of database parameter configuration. In this framework, an interpertable database tuning algorithm based on RL-based differentatial tree is proposed, which building a transparent tree-based model to generate explainable database tuning strategies. To address the problem of large-scale parameters, We also introduce a explainable method for parameter importance assessment, by utilizing Shapley Values to identify parameters that have significant impacts on database performance. Experiments conducted on MySQL and Gbase8s databases have verified exceptional transparency and interpretability of the KnobTree model. The good property makes generated strategies can offer practical guidance to algorithm designers and database administrators. Moreover, our approach also slightly outperforms the existing RL-based tuning algorithms in aspects such as throughput, latency, and processing time.


翻译:数据库是当代信息系统的基石,然而基于规则的传统配置方法难以应对具有数百个可调参数的实际应用复杂性。深度强化学习(DRL)融合了感知与决策能力,为智能数据库配置调优提供了潜在解决方案。但由于基于强化学习的方法存在黑箱特性,其生成的数据库调优策略仍面临缺乏可解释性的紧迫问题。此外,大规模数据库中的冗余参数常导致策略学习过程不稳定。本文提出KnobTree——一个面向数据库参数配置优化的可解释框架。该框架提出一种基于强化学习差分树的可解释数据库调优算法,通过构建透明的树状模型来生成可解释的数据库调优策略。针对大规模参数问题,我们同时引入基于Shapley值的参数重要性评估方法,以识别对数据库性能具有显著影响的参数。在MySQL和Gbase8s数据库上进行的实验验证了KnobTree模型卓越的透明性与可解释性。这一优良特性使得生成策略能为算法设计者与数据库管理员提供实际指导。此外,本方法在吞吐量、延迟和处理时间等指标上也略优于现有基于强化学习的调优算法。

0
下载
关闭预览

相关内容

Linux导论,Introduction to Linux,96页ppt
专知会员服务
82+阅读 · 2020年7月26日
FlowQA: Grasping Flow in History for Conversational Machine Comprehension
专知会员服务
34+阅读 · 2019年10月18日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
60+阅读 · 2019年10月17日
《DeepGCNs: Making GCNs Go as Deep as CNNs》
专知会员服务
32+阅读 · 2019年10月17日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
164+阅读 · 2019年10月12日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
41+阅读 · 2019年10月9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
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
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2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
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Hierarchical Imitation - Reinforcement Learning
CreateAMind
19+阅读 · 2018年5月25日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
4+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
47+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2014年12月31日
CSKG: The CommonSense Knowledge Graph
Arxiv
18+阅读 · 2020年12月21日
Arxiv
16+阅读 · 2019年4月4日
Arxiv
10+阅读 · 2018年2月17日
VIP会员
最新内容
人工智能赋能无人机:俄乌战争(万字长文)
专知会员服务
6+阅读 · 4月23日
国外海军作战管理系统与作战训练系统
专知会员服务
3+阅读 · 4月23日
美军条令《海军陆战队规划流程(2026版)》
专知会员服务
10+阅读 · 4月23日
《压缩式分布式交互仿真标准》120页
专知会员服务
4+阅读 · 4月23日
《电子战数据交换模型研究报告》
专知会员服务
6+阅读 · 4月23日
《低数据领域军事目标检测模型研究》
专知会员服务
6+阅读 · 4月23日
【CMU博士论文】物理世界的视觉感知与深度理解
专知会员服务
10+阅读 · 4月22日
相关VIP内容
相关资讯
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
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
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2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
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Hierarchical Imitation - Reinforcement Learning
CreateAMind
19+阅读 · 2018年5月25日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
相关基金
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
4+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
47+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员