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🎮 强化学习ID: mab

多臂老虎机 MAB

Multi-Armed Bandit (MAB)
🎯核心定义
多臂老虎机 (Multi-Armed Bandit, MAB) 是单状态、无状态转移的在线决策问题:每轮从 KK 个臂中选择一个动作 ata_t,获得随机奖励 rtr_t(如 Bernoulli 点击 rtBernoulli(μat)r_t \sim \text{Bernoulli}(\mu_{a_t}))。核心指标是 regret(遗憾):RT=TμE[t=1Tμat]R_T = T\mu^* - \mathbb{E}[\sum_{t=1}^T \mu_{a_t}],其中 μ=maxaμa\mu^* = \max_a \mu_a 是最优臂的期望奖励,即累计奖励相比"每轮都玩最优臂"的期望差距。
💡使用场景
推荐/广告的流量分配与物料冷启动、A/B 测试的在线替代、AutoML 超参搜索、临床试验;面试中常作为"单状态 RL"对比 Q-Learning 的切入点,引出探索-利用权衡 (exploration-exploitation)。
解决的核心痛点
静态 A/B 测试按固定比例分配流量,劣方案浪费大量样本;MAB 根据实时反馈动态调整选择概率,以接近最优臂的频率玩好臂,UCB/Thompson 采样可达最优的 O(lnT)O(\ln T) regret(一般算法为 O(T)O(\sqrt{T}) 量级),相同预算下累计收益显著高于均匀/随机分配。
🎯5 个高频面试考点 (Exam Points)
1
写出 regret 定义并解释每一项:为何用最优臂期望 μ\mu^* 而非实际收益?
2
数值题:3 臂 μ=(0.8,0.5,0.3)\mu=(0.8, 0.5, 0.3), 玩 100 轮, 臂1 被选 60 次、臂2/3 各 20 次, 计算 regret?
3
MAB 与完整 RL (MDP) 的差别?MAB 如何从 MDP 退化而来?
4
ε-greedy、UCB、Thompson 采样各自的核心思想与 regret 量级?
5
regret 下界:为什么任何算法的 worst-case regret 至少是 Ω(KT)\Omega(\sqrt{KT})?
📖 关联深度指南:📄 bandits-and-online-decision
更新于 2026-08-12
🎯
检验攻克程度:针对「多臂老虎机 MAB」专属刷题排雷
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