論文の概要: A Reductions Approach to Risk-Sensitive Reinforcement Learning with Optimized Certainty Equivalents
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2403.06323v2
- Date: Fri, 28 Feb 2025 02:35:06 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-03-03 13:37:53.957081
- Title: A Reductions Approach to Risk-Sensitive Reinforcement Learning with Optimized Certainty Equivalents
- Title(参考訳): 最適不確実性等価性を用いたリスク感性強化学習の削減手法
- Authors: Kaiwen Wang, Dawen Liang, Nathan Kallus, Wen Sun,
- Abstract要約: 本研究の目的は,累積報酬のリスク尺度を最適化する履歴依存政策を学習することである。
楽観主義に基づくメタアルゴリズムと政策勾配に基づくメタアルゴリズムを提案する。
我々は,提案アルゴリズムが概念実証MDPで最適な履歴依存ポリシーを学習できることを実証的に示す。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 44.09686403685058
- License:
- Abstract: We study risk-sensitive RL where the goal is learn a history-dependent policy that optimizes some risk measure of cumulative rewards. We consider a family of risks called the optimized certainty equivalents (OCE), which captures important risk measures such as conditional value-at-risk (CVaR), entropic risk and Markowitz's mean-variance. In this setting, we propose two meta-algorithms: one grounded in optimism and another based on policy gradients, both of which can leverage the broad suite of risk-neutral RL algorithms in an augmented Markov Decision Process (MDP). Via a reductions approach, we leverage theory for risk-neutral RL to establish novel OCE bounds in complex, rich-observation MDPs. For the optimism-based algorithm, we prove bounds that generalize prior results in CVaR RL and that provide the first risk-sensitive bounds for exogenous block MDPs. For the gradient-based algorithm, we establish both monotone improvement and global convergence guarantees under a discrete reward assumption. Finally, we empirically show that our algorithms learn the optimal history-dependent policy in a proof-of-concept MDP, where all Markovian policies provably fail.
- Abstract(参考訳): 本研究の目的は,累積報酬のリスク尺度を最適化する履歴依存政策を学習することである。
我々は,条件付きリスク・アット・リスク(CVaR)やエントロピーリスク,マルコウィッツの平均分散といった重要なリスク対策を捉える,最適化された確実性等価性(OCE)と呼ばれるリスクのファミリーを考察する。
本稿では,最適化に基づくメタアルゴリズムと,リスクニュートラルなRLアルゴリズムを拡張マルコフ決定プロセス(MDP)で活用可能なポリシ勾配に基づくメタアルゴリズムを提案する。
リスクニュートラルRLの理論を利用して、複雑でリッチなMDPに新しいOCE境界を確立する。
楽観主義に基づくアルゴリズムでは,CVaR RLにおける先行結果を一般化するバウンダリを証明し,外因性ブロック MDP に対する最初のリスク感受性バウンダリを提供する。
勾配に基づくアルゴリズムでは、単調改善と大域収束保証の両方を離散的な報酬仮定の下で確立する。
最後に、我々のアルゴリズムは、すべてのマルコフポリシーが確実に失敗する概念実証MDPにおいて、最適な歴史に依存したポリシーを学ぶことを実証的に示す。
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