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事前知識の利用から適応的獲得へ

exploration と exploitation を両立するために,もし関数に関する 事前知識があればそれを用いることができる. 例えば,上に書いたように $ \cal X$ に位相が入っていて,$ x_t$ の近傍 にある点の $ f(x)$$ f(x_t)$ に近い値をとるという知識があったとすると, $ q(x_{t+1}\mid x_t)$ は近傍の点にジャンプするような確率分布を 構成することが有効となる. exploration をするためには,近傍系を できるだけ大きく取ればよいが,逆に大きく取りすぎると事前知識の 範囲からはみ出してしまう.

それ以外にも,例えば関数が滑らかで凹な関数であるときに,微分(離散の場合 は差分)に関する情報が 使えれば,その勾配を下る最急降下方向に重点的に候補を出せばよい. もっとも,厳密にその条件が成り立つならば MCMC の必要もないので,あくまで 大まかな事前情報というぐらいのイメージである.

こうして考えていくと,事前情報が得られない場合にも,関数に関する 知識をサンプルからの「学習」によって獲得することによって,それを 提案分布の設計に生かすことができないかというのが,EDA などに至る 流れであると考えられるが,その話は一旦後回しにする.



Shotaro Akaho 平成19年6月13日