статья

Функциональный многорукий бандит и задачи идентификации наилучшей функции

Юрий Дорн, Александр Катруца, Ильгам Латыпов, Анастасия Соболева

СтатьяarXiv:2503.00509

Цитировать публикацию

Functional multi-armed bandit and the best function identification problems

@inproceedings{dorn2026-functional-bandit,
  title     = {Functional multi-armed bandit and the best function identification problems},
  author    = {Yuriy Dorn and Aleksandr Katrutsa and Ilgam Latypov and Anastasiia Soboleva},
  year      = {2026},
  booktitle = {AAMAS 2026},
  doi       = {10.65109/SFMN9947},
  eprint    = {2503.00509},
  archivePrefix = {arXiv},
  url       = {https://arxiv.org/abs/2503.00509}
}

Скачать .bib

Мы рассматриваем задачу выбора модели, в которой задано множество кандидатных параметрических функций и требуется найти функцию с наименьшим минимумом и соответствующую точку минимума. Эта задача возникает при состязательном обучении нейронных сетей, где задан набор кандидатов, а ограниченный вычислительный бюджет не позволяет использовать полный перебор. Чтобы решить эту задачу, мы предлагаем обобщения классических постановок многорукого бандита (MAB) и идентификации лучшей руки (BAI), поскольку использование классических постановок MAB и BAI приводит к недопустимым вычислительным затратам. Мы называем предложенные постановки задачей функционального многорукого бандита (FMAB) и задачей идентификации наилучшей функции (BFI) соответственно. Для этих задач мы устанавливаем нижние оценки регрета для различных классов кандидатных функций. Для решения задач FMAB и BFI мы предлагаем новую схему сведения для построения алгоритма F-LCB — алгоритма типа UCB, основанного на базовых алгоритмах нелинейной оптимизации с известными скоростями сходимости. Алгоритм F-LCB объединяет шаг выбора руки и обновление текущего приближения оптимума. Мы приводим верхние оценки регрета для F-LCB на основе известных скоростей сходимости лежащих в основе базовых алгоритмов. Верхние оценки регрета совпадают с выведенными нижними оценками с точностью до логарифмического множителя. Численные эксперименты подтверждают, что предложенный подход корректно определяет оптимальную функцию и находит её точку минимума как в гладком, так и в негладком выпуклом случаях. Аналогично, F-LCB сходится быстрее алгоритмов SuccessiveHalving и Hyperband для задачи выбора модели, где кандидатные функции — это нейронные сети и доступна лишь стохастическая оценка градиента.