論文の概要: GANterfactual-RL: Understanding Reinforcement Learning Agents'
Strategies through Visual Counterfactual Explanations
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2302.12689v1
- Date: Fri, 24 Feb 2023 15:29:43 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-02-27 13:08:47.713995
- Title: GANterfactual-RL: Understanding Reinforcement Learning Agents'
Strategies through Visual Counterfactual Explanations
- Title(参考訳): ganterfactual-rl:視覚相反説明による強化学習エージェントの戦略理解
- Authors: Tobias Huber, Maximilian Demmler, Silvan Mertes, Matthew L. Olson,
Elisabeth Andr\'e
- Abstract要約: 本稿では,RLエージェントの反実的説明を生成する手法を提案する。
本手法は完全にモデルに依存しないので,いくつかの計算量において,従来の手法よりも優れていることを示す。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.7874708385247353
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Counterfactual explanations are a common tool to explain artificial
intelligence models. For Reinforcement Learning (RL) agents, they answer "Why
not?" or "What if?" questions by illustrating what minimal change to a state is
needed such that an agent chooses a different action. Generating counterfactual
explanations for RL agents with visual input is especially challenging because
of their large state spaces and because their decisions are part of an
overarching policy, which includes long-term decision-making. However, research
focusing on counterfactual explanations, specifically for RL agents with visual
input, is scarce and does not go beyond identifying defective agents. It is
unclear whether counterfactual explanations are still helpful for more complex
tasks like analyzing the learned strategies of different agents or choosing a
fitting agent for a specific task. We propose a novel but simple method to
generate counterfactual explanations for RL agents by formulating the problem
as a domain transfer problem which allows the use of adversarial learning
techniques like StarGAN. Our method is fully model-agnostic and we demonstrate
that it outperforms the only previous method in several computational metrics.
Furthermore, we show in a user study that our method performs best when
analyzing which strategies different agents pursue.
- Abstract(参考訳): 対物的説明は人工知能モデルを説明する一般的なツールである。
強化学習(rl)エージェントは、エージェントが別のアクションを選択するように、状態への最小限の変更が必要なのかを図示することで、"why not?" や "what if" に答える。
視覚的入力を伴うRLエージェントの対実的説明の生成は、その大きな状態空間と、その決定が長期的な意思決定を含む包括的な政策の一部であるため、特に困難である。
しかし、特に視覚的入力を持つRLエージェントに対する反事実的説明に焦点を当てた研究は乏しく、欠陥のあるエージェントを特定できない。
異なるエージェントの学習戦略の分析や、特定のタスクに適合するエージェントの選択など、カウンターファクトな説明がより複雑なタスクに役立つかどうかは不明だ。
提案手法は,stargan のような逆学習手法を応用可能なドメイン転送問題として問題を定式化することにより,rl エージェントの反事実的説明を生成する手法である。
提案手法は完全にモデルに依存しない手法であり, 計算量測定において, 従来の手法より優れていることを示す。
さらに,異なるエージェントが追求する戦略を分析する際に,本手法が最適であることを示す。
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