論文の概要: Compositional Automata Embeddings for Goal-Conditioned Reinforcement Learning
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2411.00205v1
- Date: Thu, 31 Oct 2024 20:56:07 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2024-11-05 14:51:32.625921
- Title: Compositional Automata Embeddings for Goal-Conditioned Reinforcement Learning
- Title(参考訳): ゴールコンディション強化学習のための合成オートマタ埋め込み
- Authors: Beyazit Yalcinkaya, Niklas Lauffer, Marcell Vazquez-Chanlatte, Sanjit A. Seshia,
- Abstract要約: 決定論的有限オートマトン(cDFAs)の合成を用いた時間目標の表現法を提案する。
提案手法は,様々なcDFAタスククラスに対してゼロショットの一般化を可能にするとともに,階層的手法のミオピックな部分最適化を伴わずに,ポリシーの特殊化を促進できることを示す。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 3.919457128111751
- License:
- Abstract: Goal-conditioned reinforcement learning is a powerful way to control an AI agent's behavior at runtime. That said, popular goal representations, e.g., target states or natural language, are either limited to Markovian tasks or rely on ambiguous task semantics. We propose representing temporal goals using compositions of deterministic finite automata (cDFAs) and use cDFAs to guide RL agents. cDFAs balance the need for formal temporal semantics with ease of interpretation: if one can understand a flow chart, one can understand a cDFA. On the other hand, cDFAs form a countably infinite concept class with Boolean semantics, and subtle changes to the automaton can result in very different tasks, making them difficult to condition agent behavior on. To address this, we observe that all paths through a DFA correspond to a series of reach-avoid tasks and propose pre-training graph neural network embeddings on "reach-avoid derived" DFAs. Through empirical evaluation, we demonstrate that the proposed pre-training method enables zero-shot generalization to various cDFA task classes and accelerated policy specialization without the myopic suboptimality of hierarchical methods.
- Abstract(参考訳): 目標条件強化学習は、実行時にAIエージェントの動作を制御する強力な方法である。
とは言っても、ターゲット状態や自然言語といった一般的な目標表現は、マルコフのタスクに限定されるか、曖昧なタスクセマンティクスに依存している。
決定論的有限オートマトン(cDFAs)の合成を用いて時間目標を表現し,cDFAsを用いてRLエージェントを誘導する。
cDFAは、形式的な時間的意味論の必要性と解釈の容易さのバランスをとる:フローチャートが理解できれば、cDFAを理解することができる。
一方、cDFAsはブール意味論を持つ数え切れないほど無限の概念クラスを形成し、オートマトンへの微妙な変更は、非常に異なるタスクをもたらすため、エージェントの振る舞いを条件付けるのが難しくなる。
そこで我々は,DFAを経由するすべての経路が,一連のリーチアビドタスクに対応し,"リーチアビド導出"DFAへの事前学習グラフニューラルネットワークの埋め込みを提案する。
実験的な評価により,提案手法は様々なcDFAタスククラスに対してゼロショットの一般化を可能にし,階層的手法のミオピックな部分最適性を欠く政策特化を促進できることが実証された。
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