論文の概要: A Modularized Framework for Piecewise-Stationary Restless Bandits
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2604.10177v1
- Date: Sat, 11 Apr 2026 12:10:54 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-04-14 20:13:15.892096
- Title: A Modularized Framework for Piecewise-Stationary Restless Bandits
- Title(参考訳): 周期的レスレスバンドのためのモジュール化フレームワーク
- Authors: Kuan-Ta Li, Chia-Chun Lin, Ping-Chun Hsieh, Yu-Chih Huang,
- Abstract要約: 本研究では,PS-RMAB問題について検討した。
それぞれの腕はマルコフ連鎖として進化するが、エンフェメアン報酬は未知のセグメント間で変化するかもしれない
本稿では、任意のRMABベースアルゴリズムと変更検出を統合し、新たな探索機構を提案する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 16.247398329333205
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: We study the piecewise-stationary restless multi-armed bandit (PS-RMAB) problem, where each arm evolves as a Markov chain but \emph{mean rewards may change across unknown segments}. To address the resulting exploration--detection delay trade-off, we propose a modular framework that integrates arbitrary RMAB base algorithms with change detection and a novel diminishing exploration mechanism. This design enables flexible plug-and-play use of existing solvers and detectors, while efficiently adapting to mean changes without prior knowledge of their number. To evaluate performance, we introduce a refined regret notion that measures the \emph{excess regret due to exploration and detection}, benchmarked against an oracle that restarts the base algorithm at the true change points. Under this metric, we prove a regret bound of $\tilde{O}(\sqrt{LMKT})$, where $L$ denotes the maximum mixing time of the Markov chains across all arms and segments, $M$ the number of segments, $K$ the number of arms, and $T$ the horizon. Simulations confirm that our framework achieves regret close to that of the segment oracle and consistently outperforms base solvers that do not incorporate any mechanism to handle environmental changes.
- Abstract(参考訳): 我々は、各アームがマルコフ連鎖として進化するPS-RMAB問題について検討するが、未知のセグメント間では「emph{mean rewards」が変化する可能性がある。
得られた探索-検出遅延トレードオフに対処するため,任意のRMABベースアルゴリズムを変更検出と統合し,新たな探索機構を提案する。
この設計により、既存のソルバと検出器を柔軟にプラグアンドプレイで使用でき、その数について事前に知ることなく、平均的な変化に効率的に適応できる。
そこで,本研究では,探索と検出による「emph{excess regret」を,基本アルゴリズムを真の変化点で再起動するオラクルに対してベンチマークした。
この計量の下では、$\tilde{O}(\sqrt{LMKT})$の後悔境界を証明し、$L$はすべてのアームとセグメントにわたるマルコフ連鎖の最大混合時間を表し、$M$はセグメント数、$K$はアーム数、$T$は地平線を表す。
シミュレーションにより,本フレームワークはセグメントオラクルに近い後悔を達成し,環境変化に対処する機構を組み込まないベースソルバを一貫して上回っていることを確認した。
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