敵対的集団を用いたロバスト強化学習
Robust Reinforcement Learning using Adversarial Populations
単一の敵対者ではなく敵対者の集団をランダムに初期化して訓練中に一様サンプリングすることで、動力学の変動に対してよりロバストで分布外汎化も改善する方策を得る手法を提案した論文。
著者: Eugene Vinitsky, Yuqing Du, Kanaad Parvate, Kathy Jang, Pieter Abbeel, Alexandre Bayen
分類: cs.LG, cs.MA, cs.RO, stat.ML
原文アブストラクト
Reinforcement Learning (RL) is an effective tool for controller design but can struggle with issues of robustness, failing catastrophically when the underlying system dynamics are perturbed. The Robust RL formulation tackles this by adding worst-case adversarial noise to the dynamics and constructing the noise distribution as the solution to a zero-sum minimax game. However, existing work on learning solutions to the Robust RL formulation has primarily focused on training a single RL agent against a single adversary. In this work, we demonstrate that using a single adversary does not consistently yield robustness to dynamics variations under standard parametrizations of the adversary; the resulting policy is highly exploitable by new adversaries. We propose a population-based augmentation to the Robust RL formulation in which we randomly initialize a population of adversaries and sample from the population uniformly during training. We empirically validate across robotics benchmarks that the use of an adversarial population results in a more robust policy that also improves out-of-distribution generalization. Finally, we demonstrate that this approach provides comparable robustness and generalization as domain randomization on these benchmarks while avoiding a ubiquitous domain randomization failure mode.
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