モデルベース強化学習における怠惰の美徳:統一目的関数とアルゴリズム
The Virtues of Laziness in Model-based RL: A Unified Objective and Algorithms
モデルベース強化学習において、学習モデル内でのポリシー計算を効率化し、モデル適合とポリシー計算の目的不一致を解消する統一目的関数を提案し、計算効率と統計的性能を向上させる手法を開発した。
著者: Anirudh Vemula, Yuda Song, Aarti Singh, J. Andrew Bagnell, Sanjiban Choudhury
分類: cs.LG, cs.RO, cs.SY, eess.SY
原文アブストラクト
We propose a novel approach to addressing two fundamental challenges in Model-based Reinforcement Learning (MBRL): the computational expense of repeatedly finding a good policy in the learned model, and the objective mismatch between model fitting and policy computation. Our "lazy" method leverages a novel unified objective, Performance Difference via Advantage in Model, to capture the performance difference between the learned policy and expert policy under the true dynamics. This objective demonstrates that optimizing the expected policy advantage in the learned model under an exploration distribution is sufficient for policy computation, resulting in a significant boost in computational efficiency compared to traditional planning methods. Additionally, the unified objective uses a value moment matching term for model fitting, which is aligned with the model's usage during policy computation. We present two no-regret algorithms to optimize the proposed objective, and demonstrate their statistical and computational gains compared to existing MBRL methods through simulated benchmarks.
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