論文の概要: RLingua: Improving Reinforcement Learning Sample Efficiency in Robotic Manipulations With Large Language Models
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2403.06420v2
- Date: Tue, 19 Mar 2024 17:52:09 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-03-20 20:59:04.996241
- Title: RLingua: Improving Reinforcement Learning Sample Efficiency in Robotic Manipulations With Large Language Models
- Title(参考訳): RLingua:大規模言語モデルを用いたロボットマニピュレーションにおける強化学習サンプル効率の改善
- Authors: Liangliang Chen, Yutian Lei, Shiyu Jin, Ying Zhang, Liangjun Zhang,
- Abstract要約: 強化学習(Reinforcement Learning, RL)は、様々なタスクを解く能力を示したが、サンプル効率が低いことで悪名高い。
RLinguaは大規模言語モデル(LLM)の内部知識を活用でき、ロボット操作におけるRLの複雑さを軽減できるフレームワークである。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 16.963228633341792
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Reinforcement learning (RL) has demonstrated its capability in solving various tasks but is notorious for its low sample efficiency. In this paper, we propose RLingua, a framework that can leverage the internal knowledge of large language models (LLMs) to reduce the sample complexity of RL in robotic manipulations. To this end, we first present a method for extracting the prior knowledge of LLMs by prompt engineering so that a preliminary rule-based robot controller for a specific task can be generated in a user-friendly manner. Despite being imperfect, the LLM-generated robot controller is utilized to produce action samples during rollouts with a decaying probability, thereby improving RL's sample efficiency. We employ TD3, the widely-used RL baseline method, and modify the actor loss to regularize the policy learning towards the LLM-generated controller. RLingua also provides a novel method of improving the imperfect LLM-generated robot controllers by RL. We demonstrate that RLingua can significantly reduce the sample complexity of TD3 in four robot tasks of panda_gym and achieve high success rates in 12 sampled sparsely rewarded robot tasks in RLBench, where the standard TD3 fails. Additionally, We validated RLingua's effectiveness in real-world robot experiments through Sim2Real, demonstrating that the learned policies are effectively transferable to real robot tasks. Further details about our work are available at our project website https://rlingua.github.io.
- Abstract(参考訳): 強化学習(Reinforcement Learning, RL)は、様々なタスクを解く能力を示したが、サンプル効率が低いことで悪名高い。
本稿では,大規模言語モデル(LLM)の内部知識を活用し,ロボット操作におけるRLの複雑さを軽減するフレームワークであるRLinguaを提案する。
この目的のために,まず,特定のタスクに対する予備ルールベースのロボットコントローラをユーザフレンドリな方法で生成できるように,エンジニアリングの迅速化によるLCMの事前知識抽出手法を提案する。
不完全にもかかわらず、LLM生成ロボットコントローラを使用して、ロールアウト中の動作サンプルを減衰確率で生成し、RLのサンプル効率を向上させる。
我々は、広く使われているRLベースライン手法であるTD3を使用し、LCM生成コントローラに対するポリシー学習を規則化するためにアクター損失を修正した。
RLinguaはまた、不完全なLLM生成ロボットコントローラをRLにより改善する新しい方法も提供する。
RLBenchでは,Panda_gymの4つのロボットタスクにおいて,TD3のサンプル複雑性を著しく低減し,標準のTD3が故障した12のロボットタスクにおいて高い成功率を達成できることが実証された。
さらに,実世界のロボット実験におけるRLinguaの有効性をSim2Realを通じて検証し,学習方針が実ロボットのタスクに効果的に伝達可能であることを示した。
私たちの作業の詳細は、プロジェクトのWebサイトhttps://rlingua.github.io.comで確認できます。
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