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A Multi-Fidelity Control Variate Approach for Policy Gradient Estimation

Created by
  • Haebom

作者

Xinjie Liu, Cyrus Neary, Kushagra Gupta, Wesley A. Suttle, Christian Ellis, Ufuk Topcu, David Fridovich-Keil

概要

本論文は、大量のデータ要求のために実際のシステム展開や高コストのシミュレーショントレーニングに困難を経験する強化学習(RL)アルゴリズムの問​​題を解決するために提案されたマルチフィデリティポリシーグレード(MFPG)フレームワークを提供します。 MFPGは、少量のターゲット環境データを低品質シミュレーションデータの制御変数と混合して、オンポリシポリシーグラディエントに対する偏向されない分散低減推定器を構成する。具体的には、古典的なREINFORCEアルゴリズムのマルチフィデリティバリエーションを実装し、標準的な仮定の下でターゲット環境でREINFORCEの漸近的収束を保証し、高品質データのみを使用したトレーニングよりも速い有限サンプル収束速度を達成します。 MFPGはシミュレーションロボットベンチマークで評価され、限られた高品質データと豊富な低品質データを活用して、シンプルさと最小限のチューニングオーバーヘッドにもかかわらず優れた性能を示しました。さらに、MFPGは低品質の補償未指定環境でも効果的であることを実証し、sim-to-real転移効率を高め、政策性能とデータ収集コストのバランスを提供します。

Takeaways、Limitations

Takeaways:
MFPGは実際の環境データ不足の問題を解決し、強化学習アルゴリズムの実際の展開と高コストシミュレーショントレーニングの効率を高めます。
MFPGは、低品質のシミュレーションデータを活用してデータ効率を高め、ポリシーのパフォーマンスを向上させます。
MFPGは、さまざまなダイナミック差と低品質の補償未指定環境でも堅牢な性能を発揮します。
MFPGはsim-to-real遷移のトラブルシューティングに貢献し、ポリシーのパフォーマンスとデータ収集コストのバランスを提供します。
Limitations:
MFPGの性能は、低品質シミュレーションデータの品質によって影響を受ける可能性があります。
MFPGの効果は、特定の環境や作業に依存する可能性があり、一般化の可能性に関するさらなる研究が必要です。
アルゴリズムの実装とチューニングの過程で追加の考慮事項があるかもしれません。
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