EfficientZero:限られたデータでAtariゲームを攻略するサンプル効率の高いモデルベース強化学習
Mastering Atari Games with Limited Data
MuZeroをベースに、少ない環境ステップで人間を超える性能を達成するサンプル効率の高いモデルベース視覚強化学習アルゴリズムEfficientZeroを提案した。Atari 100kベンチマークで平均194.3%の人間性能を達成し、DQNの2億フレーム時の性能に500分の1のデータで匹敵する。
著者: Weirui Ye, Shaohuai Liu, Thanard Kurutach, Pieter Abbeel, Yang Gao
分類: cs.LG, cs.AI, cs.CV, cs.RO
原文アブストラクト
Reinforcement learning has achieved great success in many applications. However, sample efficiency remains a key challenge, with prominent methods requiring millions (or even billions) of environment steps to train. Recently, there has been significant progress in sample efficient image-based RL algorithms; however, consistent human-level performance on the Atari game benchmark remains an elusive goal. We propose a sample efficient model-based visual RL algorithm built on MuZero, which we name EfficientZero. Our method achieves 194.3% mean human performance and 109.0% median performance on the Atari 100k benchmark with only two hours of real-time game experience and outperforms the state SAC in some tasks on the DMControl 100k benchmark. This is the first time an algorithm achieves super-human performance on Atari games with such little data. EfficientZero's performance is also close to DQN's performance at 200 million frames while we consume 500 times less data. EfficientZero's low sample complexity and high performance can bring RL closer to real-world applicability. We implement our algorithm in an easy-to-understand manner and it is available at https://github.com/YeWR/EfficientZero. We hope it will accelerate the research of MCTS-based RL algorithms in the wider community.
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