Online allocation is a broad class of problems where items arriving online have to be allocated to agents who have a fixed utility/cost for each assigned item so to maximize/minimize some objective. This framework captures a broad range of fundamental problems such as the Santa Claus problem (maximizing minimum utility), Nash welfare maximization (maximizing geometric mean of utilities), makespan minimization (minimizing maximum cost), minimization of $\ell_p$-norms, and so on. We focus on divisible items (i.e., fractional allocations) in this paper. Even for divisible items, these problems are characterized by strong super-constant lower bounds in the classical worst-case online model. In this paper, we study online allocations in the {\em learning-augmented} setting, i.e., where the algorithm has access to some additional (machine-learned) information about the problem instance. We introduce a {\em general} algorithmic framework for learning-augmented online allocation that produces nearly optimal solutions for this broad range of maximization and minimization objectives using only a single learned parameter for every agent. As corollaries of our general framework, we improve prior results of Lattanzi et al. (SODA 2020) and Li and Xian (ICML 2021) for learning-augmented makespan minimization, and obtain the first learning-augmented nearly-optimal algorithms for the other objectives such as Santa Claus, Nash welfare, $\ell_p$-minimization, etc. We also give tight bounds on the resilience of our algorithms to errors in the learned parameters, and study the learnability of these parameters.


翻译:在线分配是一类广泛的问题,其中在线到达的物品需要分配给具有固定效用/成本的智能体,以最大化/最小化某个目标。该框架涵盖了诸多基础性问题,如圣诞老人问题(最大化最小效用)、纳什福利最大化(最大化效用的几何平均值)、完工时间最小化(最小化最大成本)、$\ell_p$-范数最小化等。本文重点关注可分割物品(即分数分配)。即使对于可分割物品,这些问题在经典最坏情况在线模型中也存在强超常数下界。本文研究了学习增强型在线分配问题,即算法可获取关于问题实例的额外(机器学习)信息。我们提出了一种**通用**的学习增强型在线分配算法框架,该框架仅需为每个智能体学习单一参数,即可针对上述广泛的极大化与极小化目标生成接近最优的解。作为该通用框架的推论,我们改进了Lattanzi等人(SODA 2020)以及Li和Xian(ICML 2021)关于学习增强型完工时间最小化的先前结果,并为圣诞老人问题、纳什福利问题、$\ell_p$-范数最小化等其他目标首次提出了学习增强型近似最优算法。我们还给出了算法对于学习参数误差的紧致鲁棒性边界,并研究了这些参数的可学习性。

0
下载
关闭预览

相关内容

专知会员服务
26+阅读 · 2021年4月2日
专知会员服务
52+阅读 · 2020年12月14日
专知会员服务
124+阅读 · 2020年9月8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
【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
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
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
LibRec 精选:推荐的可解释性[综述]
LibRec智能推荐
10+阅读 · 2018年5月4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 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+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
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
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2008年12月31日
国家自然科学基金
5+阅读 · 2008年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2023年7月19日
Arxiv
0+阅读 · 2023年7月18日
Arxiv
0+阅读 · 2023年7月17日
Arxiv
0+阅读 · 2023年7月16日
Arxiv
19+阅读 · 2022年7月29日
A Survey on Data Augmentation for Text Classification
A Survey of Deep Learning for Scientific Discovery
Arxiv
29+阅读 · 2020年3月26日
VIP会员
最新内容
【剑桥博士论文】智能体-环境协同优化
专知会员服务
3+阅读 · 今天14:33
为初级军官战术训练设计生成式人工智能平台
专知会员服务
5+阅读 · 今天6:43
《美军条令:作战伤员后送保障》
专知会员服务
4+阅读 · 今天6:38
《美空军条令出版物 4-0,维持》
专知会员服务
4+阅读 · 今天6:32
《基于仿真的空军任务规划优化》
专知会员服务
4+阅读 · 今天6:21
相关VIP内容
专知会员服务
26+阅读 · 2021年4月2日
专知会员服务
52+阅读 · 2020年12月14日
专知会员服务
124+阅读 · 2020年9月8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
【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
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
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
LibRec 精选:推荐的可解释性[综述]
LibRec智能推荐
10+阅读 · 2018年5月4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
相关论文
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
1+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
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
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2008年12月31日
国家自然科学基金
5+阅读 · 2008年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员