論文の概要: Optimal Clustering with Bandit Feedback

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2202.04294v2
• Date: Wed, 15 May 2024 05:05:50 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-05-16 18:49:58.392702
• Title: Optimal Clustering with Bandit Feedback
• Title（参考訳）: 帯域フィードバックを用いた最適クラスタリング
• Authors: Junwen Yang, Zixin Zhong, Vincent Y. F. Tan,
• Abstract要約: 本稿では,バンディットフィードバックを用いたオンラインクラスタリングの問題点について考察する。 これは、NPハード重み付きクラスタリング問題をサブルーチンとして解決する必要性を回避するための、シーケンシャルなテストのための新しい停止規則を含む。 合成および実世界のデータセットの広範なシミュレーションを通して、BOCの性能は下界と一致し、非適応的ベースラインアルゴリズムよりも大幅に優れることを示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 57.672609011609886
• License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
• Abstract: This paper considers the problem of online clustering with bandit feedback. A set of arms (or items) can be partitioned into various groups that are unknown. Within each group, the observations associated to each of the arms follow the same distribution with the same mean vector. At each time step, the agent queries or pulls an arm and obtains an independent observation from the distribution it is associated to. Subsequent pulls depend on previous ones as well as the previously obtained samples. The agent's task is to uncover the underlying partition of the arms with the least number of arm pulls and with a probability of error not exceeding a prescribed constant $\delta$. The problem proposed finds numerous applications from clustering of variants of viruses to online market segmentation. We present an instance-dependent information-theoretic lower bound on the expected sample complexity for this task, and design a computationally efficient and asymptotically optimal algorithm, namely Bandit Online Clustering (BOC). The algorithm includes a novel stopping rule for adaptive sequential testing that circumvents the need to exactly solve any NP-hard weighted clustering problem as its subroutines. We show through extensive simulations on synthetic and real-world datasets that BOC's performance matches the lower bound asymptotically, and significantly outperforms a non-adaptive baseline algorithm.
• Abstract（参考訳）: 本稿では,バンディットフィードバックを用いたオンラインクラスタリングの問題点について考察する。 武器(またはアイテム)の集合は、未知の様々なグループに分けられる。 各群の中で、各腕に関連する観測結果は、同じ平均ベクトルで同じ分布に従う。 各段階において、エージェントは腕を問い合わせたり引っ張ったりし、関連する分布から独立した観察値を得る。 その後のプルは、以前に得られたサンプルだけでなく、以前のプルにも依存する。 エージェントのタスクは、最小数のアームプルと、所定の定数$\delta$を超えないエラーの確率で、腕の基本的な分割を明らかにすることである。 提案した課題は、様々な種類のウイルスのクラスタリングからオンライン市場セグメンテーションまで、数多くの応用を見出している。 本稿では,本課題において期待されるサンプル複雑性に基づいて,インスタンスに依存した情報理論の下限を提示し,計算効率が高く漸近的に最適なアルゴリズムであるBandit Online Clustering (BOC) を設計する。 このアルゴリズムは、NPハードの重み付けクラスタリング問題をそのサブルーチンとして正確に解決する必要性を回避するための、適応的シーケンシャルテストのための新しい停止規則を含む。 合成および実世界のデータセットの広範なシミュレーションを通して、BOCの性能は漸近的に下界と一致し、非適応的ベースラインアルゴリズムを著しく上回ることを示す。

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