論文の概要: PA2D-MORL: Pareto Ascent Directional Decomposition based Multi-Objective Reinforcement Learning
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2603.19579v1
- Date: Fri, 20 Mar 2026 02:46:46 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-03-23 19:48:38.948932
- Title: PA2D-MORL: Pareto Ascent Directional Decomposition based Multi-Objective Reinforcement Learning
- Title(参考訳): PA2D-MORL:Pareto Ascent Directional Decomposition に基づく多目的強化学習
- Authors: Tianmeng Hu, Biao Luo,
- Abstract要約: 本稿では,多目的問題分解と政策改善のための効率的なスキームを構築するPA2D-MORL法を提案する。
提案手法は, 結果の品質と安定性の両面で, 現在の最先端アルゴリズムよりも明らかに優れていることを示す。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 17.67661165622871
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0/
- Abstract: Multi-objective reinforcement learning (MORL) provides an effective solution for decision-making problems involving conflicting objectives. However, achieving high-quality approximations to the Pareto policy set remains challenging, especially in complex tasks with continuous or high-dimensional state-action space. In this paper, we propose the Pareto Ascent Directional Decomposition based Multi-Objective Reinforcement Learning (PA2D-MORL) method, which constructs an efficient scheme for multi-objective problem decomposition and policy improvement, leading to a superior approximation of Pareto policy set. The proposed method leverages Pareto ascent direction to select the scalarization weights and computes the multi-objective policy gradient, which determines the policy optimization direction and ensures joint improvement on all objectives. Meanwhile, multiple policies are selectively optimized under an evolutionary framework to approximate the Pareto frontier from different directions. Additionally, a Pareto adaptive fine-tuning approach is applied to enhance the density and spread of the Pareto frontier approximation. Experiments on various multi-objective robot control tasks show that the proposed method clearly outperforms the current state-of-the-art algorithm in terms of both quality and stability of the outcomes.
- Abstract(参考訳): 多目的強化学習(MORL)は、対立する目的を含む意思決定問題に対して効果的な解決策を提供する。
しかし、特に連続的あるいは高次元の状態作用空間を持つ複雑なタスクにおいて、パレートのポリシーセットに対する高品質な近似を達成することは依然として困難である。
本稿では,Pareto Ascent Directional Reinforcement Learning (PA2D-MORL)法を提案する。
提案手法は,パレート上昇方向を利用してスカラー化ウェイトを選択し,多目的政策勾配を計算する。
一方、複数のポリシーは、異なる方向からパレートフロンティアを近似するために、進化的枠組みの下で選択的に最適化される。
さらに、パレート適応微調整法を適用し、パレートフロンティア近似の密度と広がりを高める。
各種多目的ロボット制御タスクの実験により,提案手法は,結果の品質と安定性の両方の観点から,現状のアルゴリズムよりも明らかに優れていることが示された。
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