We study the $\textit{single-index bandit}$ problem, where rewards depend on an unknown one-dimensional projection of high-dimensional contexts through an unknown reward function. This model extends linear and generalized linear bandits to a nonparametric setting, and is particularly relevant when the reward function is not known in advance. While optimal regret guarantees are known for monotone reward functions, the general non-monotone case remains poorly understood, with the best known bound being $\tilde{\mathcal{O}}(T^{3/4})$ (under standard boundedness and Lipschitz assumptions on the reward function [Kang et al., 2025]). We close this gap by establishing the optimal regret for general single-index bandits. We propose a simple two-phase algorithm, namely, Zoomed Single Index Bandit with Upper Confidence Bound ($\texttt{ZoomSIB-UCB}$), that first estimates the projection direction via a normalized Stein estimator, and then reduces the problem to a one-dimensional bandit using discretization and finally use UCB. This approach achieves a regret of $\tilde{\mathcal{O}}(T^{2/3})$, and improves significantly upon prior work without any additional assumptions. We also prove a matching minimax lower bound of $\tildeΩ(T^{2/3})$, showing that the upper bound is essentially tight. Our upper and lower bounds together provide a sharp characterization of the regret in single-index bandits. Moreover, the empirical results further demonstrate the effectiveness and robustness of our approach.


翻译:暂无翻译

0
下载
关闭预览

相关内容

【CVPR2022】弱监督语义分割的类重新激活图
专知会员服务
17+阅读 · 2022年3月7日
CVPR2020 | 单目深度估计中的不确定度探究
非平衡数据集 focal loss 多类分类
AI研习社
33+阅读 · 2019年4月23日
自定义损失函数Gradient Boosting
AI研习社
14+阅读 · 2018年10月16日
Single-Shot Object Detection with Enriched Semantics
统计学习与视觉计算组
14+阅读 · 2018年8月29日
用 LDA 和 LSA 两种方法来降维和做 Topic 建模
AI研习社
13+阅读 · 2018年8月24日
论文浅尝 | Question Answering over Freebase
开放知识图谱
19+阅读 · 2018年1月9日
From Softmax to Sparsemax-ICML16(1)
KingsGarden
74+阅读 · 2016年11月26日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+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
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+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
Arxiv
0+阅读 · 8月18日
VIP会员
最新内容
何为协作武器?
专知会员服务
6+阅读 · 9月1日
《理解认知战:超越信息》
专知会员服务
10+阅读 · 9月1日
美国战争部在GenAI.mil上推出OpenAI的ChatGPT Mil
专知会员服务
8+阅读 · 8月31日
人工智能赋能军事维护:重新定义国防战备
专知会员服务
4+阅读 · 8月31日
《美陆军野战手册(2026年):特种部队》
专知会员服务
6+阅读 · 8月31日
受限仓库多智能体取送中的动态安全等待点选择
相关VIP内容
【CVPR2022】弱监督语义分割的类重新激活图
专知会员服务
17+阅读 · 2022年3月7日
相关资讯
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+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
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+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
Top
微信扫码咨询专知VIP会员