論文の概要: Breaking the Total Variance Barrier: Sharp Sample Complexity for Linear Heteroscedastic Bandits with Fixed Action Set
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2607.23679v1
- Date: Sun, 26 Jul 2026 14:24:34 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-07-28 22:34:15.186732
- Title: Breaking the Total Variance Barrier: Sharp Sample Complexity for Linear Heteroscedastic Bandits with Fixed Action Set
- Title(参考訳): 全可変バリアを破る:固定アクションセット付きリニア・ヘテロシダスティックバンドのシャープ試料複合体
- Authors: Heyang Zhao, Tianyuan Jin, Weixin Wang, Vincent Y. F. Tan, Pan Xu, Quanquan Gu,
- Abstract要約: 本稿では,学習過程を通じて動作セットをプレフィックスするヘテロセシダスティックノイズによる線形帯域問題を再検討する。
本稿では,情報ゲインを最大化するアクションを積極的に探求する,大規模アクション集合のための分散適応アルゴリズムのtexttVAEEを提案する。
音素平均依存率が避けられないことを示す固定作用集合に対して、ほぼ一致する下界を確立する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 93.03556214432615
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Recent years have witnessed increasing interests in tackling heteroscedastic noise in bandits and reinforcement learning. In these works, the cumulative variance of the noise $Λ= \sum_{t=1}^T σ_t^2$, where $σ_t^2$ is the variance of the noise at round $t$, is used to characterize the statistical complexity of the problem, yielding \emph{simple regret} bounds of order $\tilde{\cal{O}}(d \sqrt{Λ/ T^2})$ for $d$-dimensional linear bandits with heteroscedastic noise. However, with a closer look, $Λ$ remains the same order even if the noise is close to zero at half of the rounds, which indicates that the $Λ$-dependence is not optimal. In this paper, we revisit the stochastic linear bandit problem with heteroscedastic noise, where the action set is prefixed throughout the learning process. We propose a novel variance-adaptive algorithm \texttt{VAEE} (Variance-Aware Exploration with Elimination) for large action set, which actively explores actions that maximizes the information gain among a candidate set of actions that are not eliminated. With the active-exploration strategy, we show that \texttt{VAEE} achieves a \emph{simple regret} with a nearly \emph{harmonic-mean} dependent rate. For finitely many actions, we propose a variance-aware variant of G-optimal design based exploration, which achieves a simple regret with sharper dependence on $d$. We also establish a nearly matching lower bound for the fixed action set setting indicating that \emph{harmonic-mean} dependent rate is unavoidable. To the best of our knowledge, this is the first work that breaks the $\sqrtΛ$ barrier for stochastic linear bandits with heteroscedastic noise.
- Abstract(参考訳): 近年では、盗賊や強化学習における異所性雑音に対処することへの関心が高まっている。
これらの研究において、ノイズの累積分散は、$σ_t^2$であり、ラウンド$t$におけるノイズの分散である$σ_t^2$は、その問題の統計的複雑さを特徴づけるために用いられ、次数$\tilde{\cal{O}}(d \sqrt{*/T^2})$の$d$次元線形包帯に対して、ヘテロスセサスティックノイズを持つ$emph{simple regret}境界を与える。
しかし、よりよく見ると、このノイズがラウンドの半分でゼロに近い場合でも、$=$は同じ順序のままであり、これは$$-dependenceが最適でないことを示している。
本稿では,学習過程を通じて動作セットがプレフィックスされるヘテロシダスティックノイズによる確率線形帯域問題を再検討する。
本研究では,大きなアクション集合に対する分散適応型アルゴリズム \texttt{VAEE} を提案する。
積極的探索戦略により, ほぼ単調な音素依存率で \texttt{VAEE} が \emph{simple regret} を達成することを示す。
有限個の作用に対して、G-最適設計に基づく探索のばらつきを意識した変種を提案する。
また、固定された作用集合集合に対してほぼ一致する下界を確立し、 \emph{harmonic-mean} 依存率が避けられないことを示す。
我々の知る限りでは、これは不連続雑音を持つ確率線型包帯に対する$\sqrt'$障壁を破る最初の作品である。
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