Reinforcement Learning-Based Sequential Batch-Sampling for Bayesian Optimal Experimental Design
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Engineering problems that are modeled using sophisticated mathematical methods or are characterized by expensive-to-conduct tests or experiments are encumbered with limited budget or finite computational resources. Moreover, practical scenarios in the industry, impose restrictions, based on logistics and preference, on the manner in which the experiments can be conducted. For example, material supply may enable only a handful of experiments in a single-shot or in the case of computational models one may face significant wait-time based on shared computational resources. In such scenarios, one usually resorts to performing experiments in a manner that allows for maximizing one’s state-of-knowledge while satisfying the above-mentioned practical constraints. Sequential design of experiments (SDOE) is a popular suite of methods that have yielded promising results in recent years across different engineering and practical problems. A common strategy that leverages Bayesian formalism is the Bayesian SDOE, which usually works best in the one-step-ahead or myopic scenario of selecting a single experiment at each step of a sequence of experiments. In this work, we aim to extend the SDOE strategy, to query the experiment or computer code at a batch of inputs. To this end, we leverage deep reinforcement learning (RL)-based policy gradient methods, to propose batches of queries that are selected taking into account the entire budget in hand. The algorithm retains the sequential nature, inherent in the SDOE while incorporating elements of reward based on task from the domain of deep RL. A unique capability of the proposed methodology is its ability to be applied to multiple tasks, for example, optimization of a function, once its trained. We demonstrate the performance of the proposed algorithm on a synthetic problem and a challenging high-dimensional engineering problem.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,017 | 0,039 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,002 | 0,002 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,004 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,003 |
| Communication savante | 0,001 | 0,002 |
| Science ouverte | 0,004 | 0,002 |
| Intégrité de la recherche | 0,002 | 0,004 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,005 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».