論文の概要: Understanding the Training and Generalization of Pretrained Transformer for Sequential Decision Making

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2405.14219v2
• Date: Wed, 02 Oct 2024 12:45:50 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2024-10-03 15:18:03.916213
• Title: Understanding the Training and Generalization of Pretrained Transformer for Sequential Decision Making
• Title（参考訳）: シーケンス決定のための事前学習型変圧器の訓練と一般化の理解
• Authors: Hanzhao Wang, Yu Pan, Fupeng Sun, Shang Liu, Kalyan Talluri, Guanting Chen, Xiaocheng Li,
• Abstract要約: 逐次的意思決定問題に対する教師付き事前学習型変換器について検討する。 このような構造は、事前学習フェーズにおける最適なアクション/決定の使用を可能にする。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 7.8816327398541635
• License:
• Abstract: In this paper, we consider the supervised pre-trained transformer for a class of sequential decision-making problems. The class of considered problems is a subset of the general formulation of reinforcement learning in that there is no transition probability matrix; though seemingly restrictive, the subset class of problems covers bandits, dynamic pricing, and newsvendor problems as special cases. Such a structure enables the use of optimal actions/decisions in the pre-training phase, and the usage also provides new insights for the training and generalization of the pre-trained transformer. We first note the training of the transformer model can be viewed as a performative prediction problem, and the existing methods and theories largely ignore or cannot resolve an out-of-distribution issue. We propose a natural solution that includes the transformer-generated action sequences in the training procedure, and it enjoys better properties both numerically and theoretically. The availability of the optimal actions in the considered tasks also allows us to analyze the properties of the pre-trained transformer as an algorithm and explains why it may lack exploration and how this can be automatically resolved. Numerically, we categorize the advantages of pre-trained transformers over the structured algorithms such as UCB and Thompson sampling into three cases: (i) it better utilizes the prior knowledge in the pre-training data; (ii) it can elegantly handle the misspecification issue suffered by the structured algorithms; (iii) for short time horizon such as $T\le50$, it behaves more greedy and enjoys much better regret than the structured algorithms designed for asymptotic optimality.
• Abstract（参考訳）: 本稿では,逐次的意思決定問題に対する教師付き事前学習型変換器について考察する。 考察された問題のクラスは、遷移確率行列が存在しないという、強化学習の一般的な定式化のサブセットである。 このような構造は、事前訓練フェーズにおける最適動作/決定の活用を可能にし、事前訓練されたトランスフォーマーのトレーニングと一般化のための新たな洞察を提供する。 まず, 変圧器モデルのトレーニングを性能予測問題とみなすことができ, 既存の手法や理論は, アウト・オブ・ディストリビューション問題をほとんど無視するか, 解決できないことに注意する。 本稿では, 学習手順にトランスフォーマー生成動作列を含む自然な解を提案し, 数値的および理論的に良好な特性を享受する。 また,学習前のトランスフォーマーの特性をアルゴリズムとして解析し,探索に欠ける理由と,それを自動的に解決する方法について説明する。 数値的には、UPBやトンプソンサンプリングのような構造化アルゴリズムに対する事前学習型トランスフォーマーの利点を3つのケースに分類する。 (i)事前学習データにおいて事前知識を活用すべきである。 二 構造化アルゴリズムが抱える誤特定問題に優雅に対処することができること。 (iii)$T\le50$のような短時間の地平線では、漸近的最適性のために設計された構造的アルゴリズムよりも、より欲張り深く、後悔に満ちている。

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