論文の概要: Improving Plasticity in Non-stationary Reinforcement Learning with Evidential Proximal Policy Optimization

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2503.01468v1
• Date: Mon, 03 Mar 2025 12:23:07 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-03-05 18:50:37.984642
• Title: Improving Plasticity in Non-stationary Reinforcement Learning with Evidential Proximal Policy Optimization
• Title（参考訳）: 積極的ポリシー最適化による非定常強化学習における塑性向上
• Authors: Abdullah Akgül, Gulcin Baykal, Manuel Haußmann, Melih Kandemir,
• Abstract要約: 以前の研究はそれを示している。 ネットワークは維持に苦労しています 環境が変化するにつれて つながりが変化します 時間が経つにつれ 本研究は、強化学習の応用において、この明らかな学習の第一の要因を提示する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 11.642505299142956
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: On-policy reinforcement learning algorithms use the most recently learned policy to interact with the environment and update it using the latest gathered trajectories, making them well-suited for adapting to non-stationary environments where dynamics change over time. However, previous studies show that they struggle to maintain plasticity$\unicode{x2013}$the ability of neural networks to adjust their synaptic connections$\unicode{x2013}$with overfitting identified as the primary cause. To address this, we present the first application of evidential learning in an on-policy reinforcement learning setting: $\textit{Evidential Proximal Policy Optimization (EPPO)}$. EPPO incorporates all sources of error in the critic network's approximation$\unicode{x2013}$i.e., the baseline function in advantage calculation$\unicode{x2013}$by modeling the epistemic and aleatoric uncertainty contributions to the approximation's total variance. We achieve this by using an evidential neural network, which serves as a regularizer to prevent overfitting. The resulting probabilistic interpretation of the advantage function enables optimistic exploration, thus maintaining the plasticity. Through experiments on non-stationary continuous control tasks, where the environment dynamics change at regular intervals, we demonstrate that EPPO outperforms state-of-the-art on-policy reinforcement learning variants in both task-specific and overall return.
• Abstract（参考訳）: オンライン強化学習アルゴリズムは、最近学んだポリシーを使って環境と対話し、最新の収集された軌跡を使ってそれを更新する。 しかし、以前の研究では、プラスティック性を維持するのに苦労していることが示されており、ニューラルネットワークがシナプス接続を調整する能力は、主な原因として過度に適合している。 これを解決するために,実証的な学習をオンライン強化学習環境に初めて適用した: $\textit{Evidential Proximal Policy Optimization (EPPO)}$。 EPPOは、批評家ネットワークの近似$\unicode{x2013}$i.e., the baseline function in advantage calculation$\unicode{x2013}$by modeling the epistemic and aleatoric uncertainty contributions to the approximation's total variance。 オーバーフィッティングを防ぐためのレギュレータとして機能する、明らかなニューラルネットワークを使用することで、これを実現する。 その結果、利点関数の確率論的解釈により、楽観的な探索が可能となり、可塑性が維持される。 環境動態が一定間隔で変化する非定常連続制御タスクの実験を通じて、EPPOはタスク固有および全体的な回帰の両方において、最先端のオンライン強化学習変異よりも優れていることを示す。

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