論文の概要: Variational Latent Branching Model for Off-Policy Evaluation

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2301.12056v3
• Date: Wed, 1 Feb 2023 01:57:10 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-02-02 14:12:46.380589
• Title: Variational Latent Branching Model for Off-Policy Evaluation
• Title（参考訳）: オフポリティ評価のための変分枝モデル
• Authors: Qitong Gao, Ge Gao, Min Chi, Miroslav Pajic
• Abstract要約: マルコフ決定過程(MDP)の遷移関数を学習するための変動潜在分岐モデル(VLBM)を提案する。 ランダムなモデル重みに対するモデルの堅牢性を改善するために分岐アーキテクチャを導入する。 VLBM は既存の OPE 手法よりも高い性能を示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 23.073461349048834
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Model-based methods have recently shown great potential for off-policy evaluation (OPE); offline trajectories induced by behavioral policies are fitted to transitions of Markov decision processes (MDPs), which are used to rollout simulated trajectories and estimate the performance of policies. Model-based OPE methods face two key challenges. First, as offline trajectories are usually fixed, they tend to cover limited state and action space. Second, the performance of model-based methods can be sensitive to the initialization of their parameters. In this work, we propose the variational latent branching model (VLBM) to learn the transition function of MDPs by formulating the environmental dynamics as a compact latent space, from which the next states and rewards are then sampled. Specifically, VLBM leverages and extends the variational inference framework with the recurrent state alignment (RSA), which is designed to capture as much information underlying the limited training data, by smoothing out the information flow between the variational (encoding) and generative (decoding) part of VLBM. Moreover, we also introduce the branching architecture to improve the model's robustness against randomly initialized model weights. The effectiveness of the VLBM is evaluated on the deep OPE (DOPE) benchmark, from which the training trajectories are designed to result in varied coverage of the state-action space. We show that the VLBM outperforms existing state-of-the-art OPE methods in general.
• Abstract（参考訳）: モデルに基づく手法は、最近、オフ政治評価(OPE)に大きな可能性を示しており、行動政策によって誘導されるオフライン軌道は、シミュレーションされた軌道のロールアウトとポリシーの性能評価に使用されるマルコフ決定過程(MDP)の遷移に適合している。 モデルベースのOPE手法には2つの課題がある。 まず、オフライントラジェクタは通常固定されるため、状態とアクションスペースが制限される傾向がある。 第二に、モデルに基づく手法の性能はパラメータの初期化に敏感である。 本研究では, 環境力学をコンパクトな潜在空間として定式化し, 次の状態と報酬をサンプリングすることにより, MDPの遷移関数を学習するための変動潜在分岐モデル(VLBM)を提案する。 具体的には、VLBMの変分(符号化)部と生成(復号)部の間の情報の流れを円滑にすることで、限られたトレーニングデータの基礎となる情報を取り出すために設計された、リカレント状態アライメント(RSA)を用いて、変分推論フレームワークを活用して拡張する。 さらに,ランダムに初期化されたモデル重みに対するモデルのロバスト性を改善するために,分岐アーキテクチャを導入する。 VLBMの有効性は、Dep OPE(DOPE)ベンチマークで評価され、トレーニング軌道は状態-作用空間の様々なカバレッジをもたらすように設計されている。 VLBM は既存の OPE 手法よりも高い性能を示す。

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