Efficient global optimization (EGO) is one of the most widely used noise-free Bayesian optimization algorithms.It comprises the Gaussian process (GP) surrogate model and expected improvement (EI) acquisition function. In practice, when EGO is applied, a scalar matrix of a small positive value (also called a nugget or jitter) is usually added to the covariance matrix of the deterministic GP to improve numerical stability. We refer to this EGO with a positive nugget as the practical EGO. Despite its wide adoption and empirical success, to date, cumulative regret bounds for practical EGO have yet to be established. In this paper, we present for the first time the cumulative regret upper bound of practical EGO. In particular, we show that practical EGO has sublinear cumulative regret bounds and thus is a no-regret algorithm for commonly used kernels including the squared exponential (SE) and Matérn kernels ($ν>\frac{1}{2}$). Moreover, we analyze the effect of the nugget on the regret bound and discuss the theoretical implication on its choice. Numerical experiments are conducted to support and validate our findings.


翻译:高效全局优化(EGO)是最广泛使用的无噪声贝叶斯优化算法之一。该算法包含高斯过程(GP)替代模型和期望改进(EI)采集函数。实际应用EGO时,通常会在确定性GP的协方差矩阵中添加一个由小正数构成的标量矩阵(也称为nugget或jitter),以提升数值稳定性。我们将这种带有正nugget的EGO称为实用EGO。尽管实用EGO被广泛采用且取得了显著经验成果,但至今尚未建立其累积遗憾界限。本文首次提出了实用EGO的累积遗憾上界。具体而言,我们证明实用EGO具有次线性累积遗憾界,因此对于平方指数(SE)核和Matérn核(ν>1/2)等常用核函数而言,这是一种零遗憾算法。此外,我们分析了nugget对遗憾界的影响,并讨论了其在理论层面上对nugget选择的启示。通过数值实验对研究结论进行了支撑和验证。

0
下载
关闭预览

相关内容

在数学和计算机科学之中,算法(Algorithm)为一个计算的具体步骤,常用于计算、数据处理和自动推理。精确而言,算法是一个表示为有限长列表的有效方法。算法应包含清晰定义的指令用于计算函数。 来自维基百科: 算法
【阿姆斯特丹博士论文】带约束学习的优化算法
专知会员服务
20+阅读 · 2025年4月4日
南大《优化方法 (Optimization Methods》课程,推荐!
专知会员服务
80+阅读 · 2022年4月3日
【经典书】全局优化算法:理论与应用,820页pdf
专知会员服务
161+阅读 · 2021年11月10日
【干货书】优化算法,232页pdf
专知
26+阅读 · 2022年9月8日
机器学习中的最优化算法总结
人工智能前沿讲习班
22+阅读 · 2019年3月22日
2018年深度学习优化算法最新综述
计算机视觉战队
10+阅读 · 2018年12月11日
最新|深度离散哈希算法,可用于图像检索!
全球人工智能
14+阅读 · 2017年12月15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
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
6+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
3+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
3+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
8+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 3月18日
VIP会员
最新内容
无人机自主控制与人工智能:系统性综述
专知会员服务
2+阅读 · 今天7:25
巡飞弹与反无人机系统——现代战场的两大支柱
专知会员服务
1+阅读 · 今天6:54
《打造“黄金舰队”》57页报告
专知会员服务
1+阅读 · 今天6:52
《北约数字教官网络发展路径》128页报告
专知会员服务
1+阅读 · 今天6:33
ECCV 2026 | MIMFlow:MIM与归一化流统一图像生成
专知会员服务
6+阅读 · 6月25日
网状网络及其在军事领域的运用
专知会员服务
7+阅读 · 6月25日
无美国参与的欧洲战争方式(万字长文)
专知会员服务
8+阅读 · 6月25日
《国防领域敏感性分析白皮书》
专知会员服务
9+阅读 · 6月25日
综述 | 从问答到任务完成:Agent系统与Harness设计
Agentic RL:框架、实践与长程智能体训练
专知会员服务
10+阅读 · 6月24日
相关VIP内容
【阿姆斯特丹博士论文】带约束学习的优化算法
专知会员服务
20+阅读 · 2025年4月4日
南大《优化方法 (Optimization Methods》课程,推荐!
专知会员服务
80+阅读 · 2022年4月3日
【经典书】全局优化算法:理论与应用,820页pdf
专知会员服务
161+阅读 · 2021年11月10日
相关资讯
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
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
6+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
3+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
3+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
8+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员