論文の概要: Loop-Free Inverse Reinforcement Learning via Sequential Value Recovery with Q-Score Matching
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2609.38955v1
- Date: Wed, 30 Sep 2026 04:21:53 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-10-01 18:57:27.182364
- Title: Loop-Free Inverse Reinforcement Learning via Sequential Value Recovery with Q-Score Matching
- Title(参考訳): Qスコアマッチングを用いた逐次値復元によるループフリー逆強化学習
- Abstract要約: Inverse Reinforcement Learning (IRL)は、専門家によるデモンストレーションを説明する報酬関数の復元を目的としている。
本研究では,拡散政策を活用することで,政策最適化を完全に排除する異なる経路を導入する。
拡散ポリシは、最適ソフトQ関数の作用勾配構造を符号化し、報酬学習を値回復問題の列としてキャストする。
この結果、ループフリー逆強化学習(LFIRL)は、単純でループフリーでシーケンシャルな方法で動作する完全にオフラインのアルゴリズムである。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 17.02055331683953
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Inverse Reinforcement Learning (IRL) aims to recover a reward function that explains expert demonstrations. Existing IRL methods typically rely on a bi-level optimization procedure that alternates between reward learning and policy optimization, leading to substantial computational burden and training instability. In this work, we introduce a different route that eliminates policy optimization entirely by leveraging diffusion policies. Our key insight is that a diffusion policy encodes the action-gradient structure of the optimal soft Q function, enabling reward learning to be cast as a sequence of value recovery problems, thereby allowing us to bypass reward-policy loops inherent in prior IRL methods. Specifically, our method proceeds in three stages: (I) recovering the optimal soft Q function via action-gradient matching and estimating the corresponding soft value function (LogSumExp of Q values) in a way inspired by Gumbel regression; (II) calibrating these soft values by inferring a state-dependent offset; (III) extracting the reward by enforcing Bellman consistency. This leads to Loop-Free Inverse Reinforcement Learning (LFIRL), a fully offline algorithm that operates in a simple, loop-free, and sequential manner. LFIRL is simple to implement and significantly improves training efficiency while maintaining strong reward recovery performance. Empirically, across Maze, Franka Kitchen, Adroit Hand Pen, and Push-T benchmarks, LFIRL achieves 2-3x speedup over the fastest baselines, while matching or surpassing state-of-the-art methods in reward recovery quality.
- Abstract(参考訳): Inverse Reinforcement Learning (IRL)は、専門家によるデモンストレーションを説明する報酬関数の復元を目的としている。
既存のIRL法は通常、報酬学習と政策最適化を交互に行う二段階最適化法に依存しており、かなりの計算負荷と訓練不安定をもたらす。
本研究では,拡散政策を活用することで,政策最適化を完全に排除する異なる経路を導入する。
我々のキーとなる洞察は、拡散政策が最適なソフトQ関数の作用勾配構造を符号化し、報酬学習を値回復問題の列としてキャストし、従来のIRL法に固有の報酬-政治ループを回避できるようにすることである。
具体的には, (I) 作用勾配マッチングによる最適ソフトQ関数の復元と対応するソフト値関数(Q値のLogSumExp) をガムベル回帰にインスパイアされた方法で推定すること, (II) 状態依存オフセットを推定してこれらのソフト値の校正を行うこと, (III) ベルマン整合を強制することにより報酬を抽出すること,の3段階からなる。
この結果、ループフリー逆強化学習(LFIRL)は、単純でループフリーでシーケンシャルな方法で動作する完全にオフラインのアルゴリズムである。
LFIRLは実装が簡単で、高い報酬回復性能を維持しながらトレーニング効率を大幅に向上する。
Maze、Franka Kitchen、Adroit Hand Pen、Push-Tベンチマークを通じて、LFIRLは最も高速なベースラインよりも2~3倍のスピードアップを達成した。
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