We study collaborative normal mean estimation, where $m$ strategic agents collect i.i.d samples from a normal distribution $\mathcal{N}(\mu, \sigma^2)$ at a cost. They all wish to estimate the mean $\mu$. By sharing data with each other, agents can obtain better estimates while keeping the cost of data collection small. To facilitate this collaboration, we wish to design mechanisms that encourage agents to collect a sufficient amount of data and share it truthfully, so that they are all better off than working alone. In naive mechanisms, such as simply pooling and sharing all the data, an individual agent might find it beneficial to under-collect and/or fabricate data, which can lead to poor social outcomes. We design a novel mechanism that overcomes these challenges via two key techniques: first, when sharing the others' data with an agent, the mechanism corrupts this dataset proportional to how much the data reported by the agent differs from the others; second, we design minimax optimal estimators for the corrupted dataset. Our mechanism, which is incentive compatible and individually rational, achieves a social penalty (sum of all agents' estimation errors and data collection costs) that is at most a factor 2 of the global minimum. When applied to high dimensional (non-Gaussian) distributions with bounded variance, this mechanism retains these three properties, but with slightly weaker results. Finally, in two special cases where we restrict the strategy space of the agents, we design mechanisms that essentially achieve the global minimum.


翻译:我们研究协作正态均值估计问题:$m$个策略性智能体以一定成本收集来自正态分布$\mathcal{N}(\mu, \sigma^2)$的独立同分布样本。所有智能体均希望估计均值$\mu$。通过相互共享数据,智能体能在控制数据收集成本的同时获得更优估计。为促进这种协作,我们需设计机制激励智能体收集足量数据并真实共享,使得各方均比独立工作时获益。在简单汇集并共享所有数据的朴素机制中,个别智能体可能发现少收集数据或伪造数据更有利可图,这会导致不良社会后果。我们设计了一种新型机制,通过两项关键技术克服上述挑战:其一,在向某智能体共享他人数据时,机制会根据该智能体报告数据与群体的差异程度对数据集进行相应扰动;其二,我们为受扰动数据集设计了极小化最优估计器。我们的机制同时满足激励相容与个体理性,其社会代价(所有智能体估计误差与数据收集成本之和)至多为全局最优值的2倍。当应用于具有有界方差的高维(非高斯)分布时,该机制仍保留上述三项性质,但结果稍弱。最后,在两种限制智能体策略空间的特殊情形下,我们设计的机制能够本质达到全局最优。

0
下载
关闭预览

相关内容

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
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
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
From Softmax to Sparsemax-ICML16(1)
KingsGarden
74+阅读 · 2016年11月26日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2017年12月31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
47+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
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
国家自然科学基金
6+阅读 · 2014年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2023年8月3日
Arxiv
23+阅读 · 2022年2月24日
Arxiv
11+阅读 · 2019年4月15日
VIP会员
最新内容
军事欺骗:供作战战术指挥官使用的工具
专知会员服务
0+阅读 · 21分钟前
综述 | 世界动作模型:少做梦,多行动
专知会员服务
4+阅读 · 6月23日
美以伊冲突:无人机与人工智能的运用
专知会员服务
7+阅读 · 6月23日
《特种部队在透明战场中的生存力》最新报告
专知会员服务
4+阅读 · 6月23日
综述 | 3D场景图:开放挑战与未来方向
专知会员服务
8+阅读 · 6月22日
21世纪的无人机战争
专知会员服务
4+阅读 · 6月22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
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
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
From Softmax to Sparsemax-ICML16(1)
KingsGarden
74+阅读 · 2016年11月26日
相关基金
国家自然科学基金
2+阅读 · 2017年12月31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
47+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
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
国家自然科学基金
6+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员