9. 知性・学習層

9.1 フィードバック機構 $\mathsf{F}$ の詳細定義

9.1.1 フィードバックループ

フィードバック関数 $\mathsf{Feedback}: \text{Observation} \times \text{Expectation} \to \text{Adjustment}$:

$$\mathsf{F}(\omega, \theta) = \begin{pmatrix} \text{performance\_gap} = \omega - \theta \\ \text{adjustment} = K \cdot \text{performance\_gap} \\ \text{confidence} = \text{uncertainty}(\omega, \theta) \end{pmatrix}$$

9.1.2 適応制御

制御パラメータ更新

$$\theta_{t+1} = \theta_t + \alpha \nabla_\theta J(\theta_t, \omega_t)$$

where $J$ は性能評価関数

9.2 機械学習統合 $\mathsf{ML}$ の詳細

9.2.1 予測モデル

実行時間予測

$$\hat{t}_{\text{exec}}(v) = f_{\text{ML}}(\text{features}(v), \text{history}, \text{context})$$

リソース使用量予測

$$\hat{r}_{\text{usage}}(v, t) = g_{\text{ML}}(\text{task\_profile}(v), \text{system\_state}(t))$$

9.2.2 最適化学習

強化学習による戦略最適化

$$\pi^*(s) = \arg\max_a Q^*(s, a)$$

where:

  • $s$:システム状態
  • $a$:利用可能なアクション
  • $Q^*(s, a)$:最適行動価値関数

9.3 設定管理 $\mathsf{Cfg}$ の詳細

9.3.1 動的設定調整

設定パラメータ空間 $\Theta = \{\theta_1, \theta_2, \ldots, \theta_n\}$:

最適設定探索

$$\theta^* = \arg\max_{\theta \in \Theta} \text{Performance}(\theta, \text{current\_context})$$

9.3.2 A/Bテスト機構

実験設計

$$\text{ABTest}(\theta_A, \theta_B, \text{traffic\_split}) = \begin{pmatrix} \text{assign\_users}(\text{traffic\_split}) \\ \text{collect\_metrics}() \\ \text{statistical\_test}() \\ \text{decision}(\text{confidence\_level}) \end{pmatrix}$$

9.4 局所最適化 $\mathsf{Loc}$ の詳細

9.4.1 局所探索アルゴリズム

局所最適化関数 $\mathsf{LocalOpt}: \mathcal{T} \times \text{Neighborhood} \to \mathcal{T}'$:

$$\mathcal{T}' = \arg\min_{\mathcal{T}'' \in N(\mathcal{T})} \text{Cost}(\mathcal{T}'')$$

where $N(\mathcal{T})$ は $\mathcal{T}$ の近傍

9.4.2 局所改善戦略

局所改善操作

  1. タスク順序変更:隣接タスクの実行順序入れ替え
  2. リソース再配分:近隣タスク間でのリソース移動
  3. 並列度調整:依存関係を保ったままの並列化

9.5 学習制約の射影

学習ベース重み調整

$$\mathcal{C}_{\text{learned\_weight}}(\phi) = \text{weight\_modifier}(\phi, \text{learned\_weight}(\phi, \text{context}))$$

適応的制約

$$\mathcal{C}_{\text{adaptive}}(v) = \text{dynamic\_constraint}(v, \text{learned\_policy}(\text{current\_state}))$$

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