論文の概要: Reward Design for Reinforcement Learning Agents
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2503.21949v1
- Date: Thu, 27 Mar 2025 19:48:02 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-03-31 15:28:47.227445
- Title: Reward Design for Reinforcement Learning Agents
- Title(参考訳): 強化学習エージェントのリワード設計
- Authors: Rati Devidze,
- Abstract要約: リワード機能は強化学習(RL)の中心であり、最適な意思決定を導くためのエージェントである。
この論文は、RLにおける報酬シグナルの重要な役割を解明し、エージェントの行動と学習力学への影響を強調している。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 7.306417438683523
- License:
- Abstract: Reward functions are central in reinforcement learning (RL), guiding agents towards optimal decision-making. The complexity of RL tasks requires meticulously designed reward functions that effectively drive learning while avoiding unintended consequences. Effective reward design aims to provide signals that accelerate the agent's convergence to optimal behavior. Crafting rewards that align with task objectives, foster desired behaviors, and prevent undesirable actions is inherently challenging. This thesis delves into the critical role of reward signals in RL, highlighting their impact on the agent's behavior and learning dynamics and addressing challenges such as delayed, ambiguous, or intricate rewards. In this thesis work, we tackle different aspects of reward shaping. First, we address the problem of designing informative and interpretable reward signals from a teacher's/expert's perspective (teacher-driven). Here, the expert, equipped with the optimal policy and the corresponding value function, designs reward signals that expedite the agent's convergence to optimal behavior. Second, we build on this teacher-driven approach by introducing a novel method for adaptive interpretable reward design. In this scenario, the expert tailors the rewards based on the learner's current policy, ensuring alignment and optimal progression. Third, we propose a meta-learning approach, enabling the agent to self-design its reward signals online without expert input (agent-driven). This self-driven method considers the agent's learning and exploration to establish a self-improving feedback loop.
- Abstract(参考訳): リワード機能は強化学習(RL)の中心であり、最適な意思決定を導くためのエージェントである。
RLタスクの複雑さは、意図しない結果を避けながら学習を効果的に駆動する精巧に設計された報酬関数を必要とする。
効果的な報酬設計は、エージェントの最適な行動への収束を加速する信号を提供することを目的としている。
タスクの目的と整合し、望ましい行動を育み、望ましくない行動を防ぐ報奨は本質的に困難である。
この論文は、RLにおける報酬信号の重要な役割を解明し、エージェントの行動や学習ダイナミクスへの影響を強調し、遅延、曖昧、複雑な報酬といった課題に対処する。
この論文では、報酬形成のさまざまな側面に取り組む。
まず,教師/専門家の視点から,情報的かつ解釈可能な報奨信号を設計すること (教師主導) の問題に対処する。
ここでは、最適なポリシーと対応する値関数を備えた専門家が、エージェントの最適動作への収束を早める報酬信号を設計する。
第2に、適応的解釈可能な報酬設計のための新しい手法を導入することで、この教師主導のアプローチを構築する。
このシナリオでは、専門家は学習者の現在の方針に基づいて報酬を調整し、アライメントと最適な進捗を確保する。
第3に、エージェントが専門家の入力(エージェント駆動)を使わずに、報酬信号をオンラインで自己設計できるメタラーニング手法を提案する。
この自己駆動的手法は、エージェントの学習と探索を考慮し、自己改善フィードバックループを確立する。
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