Bayesian Optimization (BO) is widely used for optimising black-box functions but requires us to specify the length scale hyperparameter, which defines the smoothness of the functions the optimizer will consider. Most current BO algorithms choose this hyperparameter by maximizing the marginal likelihood of the observed data, albeit risking misspecification if the objective function is less smooth in regions we have not yet explored. The only prior solution addressing this problem with theoretical guarantees was A-GP-UCB, proposed by Berkenkamp et al. (2019). This algorithm progressively decreases the length scale, expanding the class of functions considered by the optimizer. However, A-GP-UCB lacks a stopping mechanism, leading to over-exploration and slow convergence. To overcome this, we introduce Length scale Balancing (LB) - a novel approach, aggregating multiple base surrogate models with varying length scales. LB intermittently adds smaller length scale candidate values while retaining longer scales, balancing exploration and exploitation. We formally derive a cumulative regret bound of LB and compare it with the regret of an oracle BO algorithm using the optimal length scale. Denoting the factor by which the regret bound of A-GP-UCB was away from oracle as $g(T)$, we show that LB is only $\log g(T)$ away from oracle regret. We also empirically evaluate our algorithm on synthetic and real-world benchmarks and show it outperforms A-GP-UCB, maximum likelihood estimation and MCMC.


翻译:暂无翻译

0
下载
关闭预览

相关内容

FlowQA: Grasping Flow in History for Conversational Machine Comprehension
专知会员服务
34+阅读 · 2019年10月18日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
163+阅读 · 2019年10月12日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
43+阅读 · 2019年1月3日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
Anomalous Instance Detection in Deep Learning: A Survey
VIP会员
相关资讯
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
43+阅读 · 2019年1月3日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
相关基金
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员