Standard bandit algorithms that assume continual reallocation of measurement effort are challenging to implement due to delayed feedback and infrastructural/organizational difficulties. Motivated by practical instances involving a handful of reallocation epochs in which outcomes are measured in batches, we develop a new adaptive experimentation framework that can flexibly handle any batch size. Our main observation is that normal approximations universal in statistical inference can also guide the design of scalable adaptive designs. By deriving an asymptotic sequential experiment, we formulate a dynamic program that can leverage prior information on average rewards. State transitions of the dynamic program are differentiable with respect to the sampling allocations, allowing the use of gradient-based methods for planning and policy optimization. We propose a simple iterative planning method, Residual Horizon Optimization, which selects sampling allocations by optimizing a planning objective via stochastic gradient-based methods. Our method significantly improves statistical power over standard adaptive policies, even when compared to Bayesian bandit algorithms (e.g., Thompson sampling) that require full distributional knowledge of individual rewards. Overall, we expand the scope of adaptive experimentation to settings which are difficult for standard adaptive policies, including problems with a small number of reallocation epochs, low signal-to-noise ratio, and unknown reward distributions.


翻译:标准赌博机算法假设测量力度持续重新分配,但由于反馈延迟及基础设施/组织层面的困难,在实际中难以实施。受涉及少量重新分配时期且结果以批次测量的实际案例启发,我们开发了一种能灵活处理任意批次大小的新型自适应实验框架。我们的核心发现是:统计推断中普遍使用的正态近似方法同样可用于指导可扩展自适应实验的设计。通过推导渐近序贯实验,我们构建了一个能利用平均奖励先验信息的动态规划模型。该动态规划的状态转移关于采样分配可微,从而允许使用基于梯度的方法进行规划和策略优化。我们提出了一种简单的迭代规划方法——残差时域优化,该方法通过随机梯度优化规划目标来选择采样分配。即使与需要完全掌握个体奖励分布信息的贝叶斯赌博机算法(如汤普森采样)相比,我们的方法也能显著提升统计功效。总体而言,我们将自适应实验的应用范围扩展至标准自适应策略难以处理的场景,包括重新分配时期少、信噪比低及奖励分布未知的问题。

0
下载
关闭预览

相关内容

干货书!基于单调算子的大规模凸优化,348页pdf
专知会员服务
50+阅读 · 2022年7月24日
【2022新书】强化学习工业应用,408页pdf
专知会员服务
232+阅读 · 2022年2月3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
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
19篇ICML2019论文摘录选读!
专知
28+阅读 · 2019年4月28日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
无监督元学习表示学习
CreateAMind
27+阅读 · 2019年1月4日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3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
强化学习族谱
CreateAMind
26+阅读 · 2017年8月2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 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
6+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
2+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
3+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
Arxiv
23+阅读 · 2022年2月24日
VIP会员
最新内容
ICML 2026 | 演化选择的因果建模
专知会员服务
0+阅读 · 今天15:45
综述|学习式3D表征最新进展与趋势
专知会员服务
1+阅读 · 今天15:37
人工智能重塑威慑:算法优势的兴起
专知会员服务
3+阅读 · 今天14:27
AgentOps综述:智能体系统运维框架
专知会员服务
14+阅读 · 6月4日
《美陆军最新条令:兵力防护》
专知会员服务
9+阅读 · 6月4日
《人工智能的挑战:算法战的想象与现实》
专知会员服务
11+阅读 · 6月4日
首场人工智能战争:Maven如何重塑武装冲突
专知会员服务
7+阅读 · 6月4日
相关VIP内容
干货书!基于单调算子的大规模凸优化,348页pdf
专知会员服务
50+阅读 · 2022年7月24日
【2022新书】强化学习工业应用,408页pdf
专知会员服务
232+阅读 · 2022年2月3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
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
19篇ICML2019论文摘录选读!
专知
28+阅读 · 2019年4月28日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
无监督元学习表示学习
CreateAMind
27+阅读 · 2019年1月4日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3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
强化学习族谱
CreateAMind
26+阅读 · 2017年8月2日
相关基金
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 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
6+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
2+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
3+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
Top
微信扫码咨询专知VIP会员