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Symmetry-Guided Multi-Agent Inverse Reinforcement Learning

Created by
  • Haebom

作者

Yongkai Tian, Yirong Qi, Xin Yu, Wenjun Wu, Jie Luo

概要

本稿では、ロボットシステムでの強化学習の性能が事前に定義された補償関数の合理性に依存していますが、手動で設計された補償関数は不正確さのためにポリシーの失敗を引き起こす可能性があるという問題を扱います。逆強化化学(IRL)は、専門家のデモンストレーションから暗黙の補償関数を推論することによってこの問題を解決しますが、既存の方法は、正確な補償関数を回復するために大量の専門家のデモンストレーションに大きく依存しています。特に、マルチロボットシステムでエキスパートパイロットを収集する高コストは、IRLの実際の展開を深刻に妨げます。そのため、マルチエージェント逆強化学習(MIRL)でサンプル効率を向上させることが重要な課題として登場しました。本論文はマルチエージェントシステムに固有の対称性に着目し、対称性を活用すればより正確な補償関数を回復できることを理論的に証明します。これらの洞察に基づいて、既存のマルチエージェント敵対IRLアルゴリズムに対称性を統合する汎用フレームワークを提案し、サンプル効率を大幅に向上させます。いくつかの困難な課題に対する実験結果はこのフレームワークの効果を示し、実際のマルチロボットシステムでのさらなる検証はこの方法の実用性を示しました。

Takeaways、Limitations

Takeaways:
マルチエージェントシステムの対称性を利用してMIRLのサンプル効率を大幅に向上させる新しいフレームワークの提示。
提案されたフレームワークの効果を様々な複雑な作業を通じて実験的に検証。
実際のマルチロボットシステムにおける実用性を確認
Limitations:
提案されたフレームワークの性能が特定の種類の対称性に依存する可能性。
多様なマルチエージェントシステムの一般化の可能性に関するさらなる研究の必要性
実際の環境における雑音と不確実性の強健性に関するさらなる研究の必要性
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