論文の概要: Adaptive Experiments Under High-Dimensional and Data Sparse Settings: Applications for Educational Platforms

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2501.03999v2
• Date: Mon, 24 Feb 2025 05:29:00 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-02-25 18:15:43.885811
• Title: Adaptive Experiments Under High-Dimensional and Data Sparse Settings: Applications for Educational Platforms
• Title（参考訳）: 高次元・データスパース環境下での適応実験:教育プラットフォームへの応用
• Authors: Haochen Song, Ilya Musabirov, Ananya Bhattacharjee, Audrey Durand, Meredith Franklin, Anna Rafferty, Joseph Jay Williams,
• Abstract要約: トンプソンサンプリングのような従来の適応型ポリシは、高次元およびスパースな設定でのスケーラビリティに苦労する。 そこで,本研究では,サンプルサイズを実測可能な処理数を決定するためのフレームワークを提案する。 各種試料サイズおよび処理条件におけるWAPTSの比較評価を行った。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 10.565276803897325
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: In online educational platforms, adaptive experiment designs play a critical role in personalizing learning pathways, instructional sequencing, and content recommendations. Traditional adaptive policies, such as Thompson Sampling, struggle with scalability in high-dimensional and sparse settings such as when there are large amount of treatments (arms) and limited resources such as funding and time to conduct to a classroom constraint student size. Furthermore, the issue of under-exploration in large-scale educational interventions can lead to suboptimal learning recommendations. To address these challenges, we build upon the concept of lenient regret, which tolerates limited suboptimal selections to enhance exploratory learning, and propose a framework for determining the feasible number of treatments given a sample size. We illustrate these ideas with a case study in online educational learnersourcing examples, where adaptive algorithms dynamically allocate peer-crafted interventions to other students under active recall exercise. Our proposed Weighted Allocation Probability Adjusted Thompson Sampling (WAPTS) algorithm enhances the efficiency of treatment allocation by adjusting sampling weights to balance exploration and exploitation in data-sparse environments. We present comparative evaluations of WAPTS across various sample sizes (N=50, 300, 1000) and treatment conditions, demonstrating its ability to mitigate under-exploration while optimizing learning outcomes.
• Abstract（参考訳）: オンライン教育プラットフォームでは、適応的な実験設計が学習経路のパーソナライズ、命令シークエンシング、コンテンツレコメンデーションにおいて重要な役割を果たしている。 トンプソン・サンプリングのような伝統的な適応的政策は、大量の治療(武器)や資金や時間といった限られたリソースが教室の制約のある学生の規模に制限される場合など、高次元およびスパースな設定でのスケーラビリティに苦しむ。 さらに、大規模な教育介入における探索不足は、最適以下の学習勧告につながる可能性がある。 これらの課題に対処するために、探索学習を強化するために限られた最適選択を許容する寛大な後悔の概念を構築し、サンプルサイズが与えられた有効な治療数を決定するための枠組みを提案する。 適応アルゴリズムは、アクティブなリコール演習中の他の学生にピアクラフトの介入を動的に割り当てる。 提案手法は,標本重量を調整し,データ分散環境における探索と利用のバランスをとることにより,処理割当の効率を向上させる。 本研究では,様々なサンプルサイズ (N=50, 300, 1000) と治療条件の比較評価を行い, 学習結果の最適化を図りながら探索を緩和する能力を示した。

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