We study an online contextual decision-making problem with resource constraints. At each time period, the decision-maker first predicts a reward vector and resource consumption matrix based on a given context vector and then solves a downstream optimization problem to make a decision. The final goal of the decision-maker is to maximize the summation of the reward and the utility from resource consumption, while satisfying the resource constraints. We propose an algorithm that mixes a prediction step based on the "Smart Predict-then-Optimize (SPO)" method with a dual update step based on mirror descent. We prove regret bounds and demonstrate that the overall convergence rate of our method depends on the $\mathcal{O}(T^{-1/2})$ convergence of online mirror descent as well as risk bounds of the surrogate loss function used to learn the prediction model. Our algorithm and regret bounds apply to a general convex feasible region for the resource constraints, including both hard and soft resource constraint cases, and they apply to a wide class of prediction models in contrast to the traditional settings of linear contextual models or finite policy spaces. We also conduct numerical experiments to empirically demonstrate the strength of our proposed SPO-type methods, as compared to traditional prediction-error-only methods, on multi-dimensional knapsack and longest path instances.


翻译:我们研究的是资源制约的在线背景决策问题。 在每一个时间段里,决策者首先预测一个基于特定环境矢量的奖励矢量和资源消费矩阵,然后解决下游优化问题以作出决定。决策者的最终目标是最大限度地权衡奖励和资源消耗的效用,同时满足资源制约。我们建议一种算法,根据“智能预测-当时-最佳化(SPO)”方法将预测步骤与基于镜面下降的双向更新步骤混为一体。我们证明,我们的方法的总体趋同率取决于$\mathcal{O}(T ⁇ -1/2})和美元在线镜底的趋同率以及用于学习预测模型的代谢损失函数的风险界限。我们的算法和遗憾界限适用于资源制约(包括硬性和软性资源制约案例)的通用组合可行区域,它们适用于广泛的预测模型,与传统的线性背景模型或有限的政策空间的设置相对。我们还进行数字实验,以实验方式显示我们所拟议的S-PO-S-S-S-S-PA-S-S-S-S-Sl-S-Sl-Sl-S-Sl-Sl-Sl-Sl-Sl-Sl-S-sl-sl-sl-Sy-sl-sl-sl-slvivial-sl-sl-sl-sl-sl-sl-sl-S-S-sl-S-sl-s-S-S-svivivivivivivivivicl-sl-sl-sl-sl-svivivivivivivivivivivivical-s-s-s-s-svivivivivivivical-svicl-t-s-s-s-s-svicl-svical-vical-t-t-sl-vical-vical-l-l-sl-sl-t-t-svical-l-l-l-vical-l-t-l-l-l-t-t-svic-sl-sl-l-l-k-k-k-k-svic-t-k-k-k-t-

0
下载
关闭预览

相关内容

不可错过!《机器学习100讲》课程,UBC Mark Schmidt讲授
专知会员服务
71+阅读 · 2022年6月28日
剑桥大学《数据科学: 原理与实践》课程,附PPT下载
专知会员服务
47+阅读 · 2021年1月20日
专知会员服务
52+阅读 · 2020年9月7日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
168+阅读 · 2019年10月11日
机器学习入门的经验与建议
专知会员服务
90+阅读 · 2019年10月10日
【哈佛大学商学院课程Fall 2019】机器学习可解释性
专知会员服务
99+阅读 · 2019年10月9日
VCIP 2022 Call for Demos
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年6月6日
VCIP 2022 Call for Special Session Proposals
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年4月1日
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium3
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月9日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium1
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月3日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Plenary Talk1
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月1日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月18日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
41+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
16+阅读 · 2018年12月24日
强化学习族谱
CreateAMind
26+阅读 · 2017年8月2日
国家自然科学基金
1+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 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
A Modern Introduction to Online Learning
Arxiv
19+阅读 · 2019年12月31日
VIP会员
相关VIP内容
不可错过!《机器学习100讲》课程,UBC Mark Schmidt讲授
专知会员服务
71+阅读 · 2022年6月28日
剑桥大学《数据科学: 原理与实践》课程,附PPT下载
专知会员服务
47+阅读 · 2021年1月20日
专知会员服务
52+阅读 · 2020年9月7日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
168+阅读 · 2019年10月11日
机器学习入门的经验与建议
专知会员服务
90+阅读 · 2019年10月10日
【哈佛大学商学院课程Fall 2019】机器学习可解释性
专知会员服务
99+阅读 · 2019年10月9日
相关资讯
VCIP 2022 Call for Demos
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年6月6日
VCIP 2022 Call for Special Session Proposals
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年4月1日
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium3
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月9日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium1
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月3日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Plenary Talk1
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月1日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月18日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
41+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
16+阅读 · 2018年12月24日
强化学习族谱
CreateAMind
26+阅读 · 2017年8月2日
相关基金
国家自然科学基金
1+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 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员