論文の概要: Improved regret bounds in tabular RL under local differential privacy
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2611.03026v1
- Date: Mon, 02 Nov 2026 12:21:39 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-11-06 13:47:06.921689
- Title: Improved regret bounds in tabular RL under local differential privacy
- Title(参考訳): 局所差分プライバシー下における表状RLの後悔境界の改善
- Abstract要約: 非インタラクティブな$$-local differential privacy(LDP)の下でのS$状態と$A$アクションを用いた時間同質のエピソード強化学習における後悔の最小化について検討する。
ミニマックスの後悔は$minbigg(K, frac sqrtmax(S, exp() + 1) S A K (exp() + 1bigg)$, 定数と$sqrtlog(A)$ factorであることを証明する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 4.0381704983691735
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: We study regret minimization for time-homogeneous episodic tabular reinforcement learning with $S$ states and $A$ actions under non-interactive $ε$-local differential privacy (LDP). In each episode $k \in [K]$, the decision-maker sends a policy to a user, the user executes the policy for $H$ steps, and sends an $ε$-locally differentially private message back to the decision-maker. When $H=1$, the problem reduces to an LDP contextual bandit with $S$ contexts, $A$ arms and horizon $K$. We prove that the minimax regret is $\min\bigg(K, \frac{ \sqrt{\max( S, \exp(ε) + 1) S A K (\exp(ε) + 1)}}{\exp(ε) - 1}\bigg)$, up to constants and a $\sqrt{\log(A)}$ factor. The upper bound is achieved by an adaptation of EXP3 and a unary encoding mechanism. When $H > 1$, and for small $ε$, we show a lower bound in $Ω(HS\frac{\sqrt{A K}}ε)$ and an upper bound in $\tilde{O}(H^2 S^2 \frac{\sqrt{ AK}}ε)$. The upper bound is achieved by an algorithm based on UCBVI and a unary encoding mechanism. For small $ε$, these bounds improve the previously known lower bound by a factor $\sqrt{S}$ and the previously known upper bound by a factor of $H \sqrt{A}$.
- Abstract(参考訳): 本研究では,非インタラクティブな$ε$-ローカル差分プライバシー(LDP)の下でのS$状態と$A$動作を用いた時間同質な表層強化学習における後悔の最小化について検討した。
各エピソードの$k \in [K]$で、意思決定者はユーザに対してポリシーを送信し、ユーザは$H$ステップのポリシーを実行し、意思決定者に対してε$ローカルに微分されたプライベートメッセージを送信する。
H=1$のとき、問題は、$S$コンテキスト、$A$アーム、地平線$K$で、LDPコンテキストの帯域幅に減少する。
ミニマックスの後悔は$\min\bigg(K, \frac{ \sqrt{\max(S, \exp(ε) + 1) S A K (\exp(ε) + 1)}}{\exp(ε) - 1}\bigg)$であることを証明する。
上界はEXP3の適応と1つの符号化機構によって達成される。
H > 1$ で小さな$ε$ の場合、$Ω(HS\frac{\sqrt{A K}}ε)$ で下界、$\tilde{O}(H^2 S^2 \frac{\sqrt{AK}}ε)$ で上界を示す。
上界は、UCBVIと一意符号化機構に基づくアルゴリズムにより達成される。
小さな$ε$の場合、これらの境界は既知下界を$\sqrt{S}$で改善し、既知上界を$H \sqrt{A}$で改善する。
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