論文の概要: Multi-timestep models for Model-based Reinforcement Learning

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2310.05672v2
• Date: Wed, 11 Oct 2023 08:37:40 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-10-12 11:26:50.550045
• Title: Multi-timestep models for Model-based Reinforcement Learning
• Title（参考訳）: モデルベース強化学習のためのマルチタイムステップモデル
• Authors: Abdelhakim Benechehab, Giuseppe Paolo, Albert Thomas, Maurizio Filippone, Bal\'azs K\'egl
• Abstract要約: モデルベース強化学習(MBRL)では、ほとんどのアルゴリズムはデータに基づいて学習した1ステップのダイナミックスモデルからの軌道のシミュレーションに依存している。 我々は、マルチステップの目標を用いてワンステップモデルをトレーニングすることでこの問題に対処する。 指数関数的に減衰する重みは、長い水平R2スコアを著しく改善するモデルに繋がることがわかった。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 10.940666275830052
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: In model-based reinforcement learning (MBRL), most algorithms rely on simulating trajectories from one-step dynamics models learned on data. A critical challenge of this approach is the compounding of one-step prediction errors as length of the trajectory grows. In this paper we tackle this issue by using a multi-timestep objective to train one-step models. Our objective is a weighted sum of a loss function (e.g., negative log-likelihood) at various future horizons. We explore and test a range of weights profiles. We find that exponentially decaying weights lead to models that significantly improve the long-horizon R2 score. This improvement is particularly noticeable when the models were evaluated on noisy data. Finally, using a soft actor-critic (SAC) agent in pure batch reinforcement learning (RL) and iterated batch RL scenarios, we found that our multi-timestep models outperform or match standard one-step models. This was especially evident in a noisy variant of the considered environment, highlighting the potential of our approach in real-world applications.
• Abstract（参考訳）: モデルベース強化学習(mbrl)では、ほとんどのアルゴリズムはデータに基づいて学習されたワンステップダイナミクスモデルからの軌道をシミュレートする。 このアプローチの批判的な課題は、軌道の長さが大きくなるにつれて1ステップの予測誤差を複合することである。 本稿では,マルチタイムステップの目標を用いて,ワンステップモデルのトレーニングを行う。 我々の目標は、様々な将来の地平線における損失関数(例えば負の対に似た)の重み付き和である。 私たちは様々な重みのプロファイルを探索し、テストします。 指数関数的に減衰する重みは、長い水平R2スコアを大幅に改善するモデルにつながる。 この改善は、モデルがノイズデータで評価された場合に特に顕著である。 最後に,ソフトアクター・クリティカル(SAC)エージェントを純粋バッチ強化学習(RL)および反復バッチRLシナリオに使用することにより,我々のマルチステップモデルが標準ワンステップモデルより優れ,あるいは適合していることを発見した。 これは特に、実世界のアプリケーションにおける我々のアプローチの可能性を強調した、考慮された環境のノイズのあるバリエーションで明らかだった。

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