論文の概要: Act as You Learn: Adaptive Decision-Making in Non-Stationary Markov
Decision Processes
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2401.01841v3
- Date: Mon, 22 Jan 2024 03:43:34 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-01-23 19:27:26.397760
- Title: Act as You Learn: Adaptive Decision-Making in Non-Stationary Markov
Decision Processes
- Title（参考訳）: 学びながら行動する - 非定常マルコフ決定過程における適応的意思決定
- Authors: Baiting Luo, Yunuo Zhang, Abhishek Dubey, Ayan Mukhopadhyay
- Abstract要約: textitAdaptive Monte Carlo Tree Search (ADA-MCTS) という検索アルゴリズムを提案する。
エージェントは時間とともに環境の更新されたダイナミクスを学習し、そのエージェントが学習する時、すなわち、そのエージェントが知識が更新された状態空間の領域にいる場合、悲観的にならないことを示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 5.276882857467777
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: A fundamental (and largely open) challenge in sequential decision-making is
dealing with non-stationary environments, where exogenous environmental
conditions change over time. Such problems are traditionally modeled as
non-stationary Markov decision processes (NSMDP). However, existing approaches
for decision-making in NSMDPs have two major shortcomings: first, they assume
that the updated environmental dynamics at the current time are known (although
future dynamics can change); and second, planning is largely pessimistic, i.e.,
the agent acts ``safely'' to account for the non-stationary evolution of the
environment. We argue that both these assumptions are invalid in practice --
updated environmental conditions are rarely known, and as the agent interacts
with the environment, it can learn about the updated dynamics and avoid being
pessimistic, at least in states whose dynamics it is confident about. We
present a heuristic search algorithm called \textit{Adaptive Monte Carlo Tree
Search (ADA-MCTS)} that addresses these challenges. We show that the agent can
learn the updated dynamics of the environment over time and then act as it
learns, i.e., if the agent is in a region of the state space about which it has
updated knowledge, it can avoid being pessimistic. To quantify ``updated
knowledge,'' we disintegrate the aleatoric and epistemic uncertainty in the
agent's updated belief and show how the agent can use these estimates for
decision-making. We compare the proposed approach with the multiple
state-of-the-art approaches in decision-making across multiple well-established
open-source problems and empirically show that our approach is faster and
highly adaptive without sacrificing safety.
- Abstract（参考訳）: シーケンシャルな意思決定における基本的な(そしてほとんどオープンな)課題は、時間とともに外生環境が変化する非定常環境を扱うことである。
このような問題は伝統的に非定常マルコフ決定過程(NSMDP)としてモデル化されている。
しかし、NSMDPにおける意思決定のための既存のアプローチには2つの大きな欠点がある: 第一に、彼らは現在の更新された環境力学が知られていると仮定し(将来の力学は変化しうるが)、第二に、計画は概ね悲観的である。
更新された環境条件は滅多に知られておらず、エージェントが環境と相互作用すると、更新されたダイナミクスについて学び、少なくともそれが自信を持っている状態において、悲観的になることを避けることができる。
我々は,これらの課題に対処するヒューリスティック探索アルゴリズムである \textit{adaptive monte carlo tree search (ada-mcts)"を提案する。
エージェントが更新された環境のダイナミクスを時間とともに学習し、学習しながら行動できること、すなわち、エージェントが更新された知識を持つ状態空間の領域にいる場合、悲観的になることを避けることができる。
更新された知識」を定量化するために、エージェントの更新された信念におけるアレター的およびエピステマティックな不確実性を分解し、エージェントがこれらの見積を意思決定にどのように使用できるかを示す。
提案手法を,複数の確立したオープンソース問題に対する意思決定における最先端手法と比較し,安全性を犠牲にすることなく,提案手法がより高速かつ高度に適応できることを実証的に示す。
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