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Adapting Offline Reinforcement Learning with Online Delays

Created by
  • Haebom

저자

Simon Sinong Zhan, Qingyuan Wu, Frank Yang, Xiangyu Shi, Chao Huang, Qi Zhu

개요

본 논문은 강화학습 에이전트의 오프라인에서 온라인으로의 전개 과정에서 발생하는 두 가지 격차, 즉 시뮬레이션과 실제 시스템 간의 차이(sim-to-real gap)와 오프라인 학습 정책이 온라인 실행 중 분포 외 상태를 마주하는 상호작용 격차(interaction gap)를 해결하는 데 초점을 맞추고 있습니다. 특히, 오프라인 학습 데이터는 지연이 없지만 온라인 환경에서는 지연이 존재하여 마르코프 가정이 깨지는 문제를 다룹니다. 이를 해결하기 위해 지연된 역학에 대처하는 오프라인 강화학습 프레임워크인 DT-CORL(Delay-Transformer belief policy Constrained Offline RL)을 제안합니다. DT-CORL은 트랜스포머 기반의 신념 예측기를 사용하여 지연된 관측값을 학습 과정에서 보지 않더라도 지연에 강인한 행동을 생성하며, 기존의 히스토리 증강 기법보다 샘플 효율성이 뛰어납니다. D4RL 벤치마크를 이용한 실험 결과, DT-CORL은 히스토리 증강 및 일반적인 신념 기반 방법보다 우수한 성능을 보이며, 시뮬레이션과 실제 시스템 간의 지연 격차를 줄이고 데이터 효율성을 유지하는 것을 보여줍니다.

시사점, 한계점

시사점:
트랜스포머 기반의 신념 예측기를 활용하여 오프라인 강화학습에서 지연된 역학 문제를 효과적으로 해결하는 새로운 프레임워크 DT-CORL을 제시.
기존의 히스토리 증강 기법보다 샘플 효율성이 뛰어나 데이터 활용 측면에서 효율적임을 실험적으로 증명.
시뮬레이션과 실제 환경 간의 지연 격차를 줄이는 데 기여.
한계점:
제안된 방법의 일반화 성능에 대한 추가적인 분석 필요. 다양한 환경 및 지연 조건에서의 로버스트성 검증 필요.
특정 벤치마크(D4RL)에 대한 실험 결과만 제시되어 다른 환경에서의 성능은 추가적인 연구가 필요.
트랜스포머 기반 모델의 계산 비용이 높을 수 있으며, 실시간 적용에 대한 제약이 있을 수 있음.
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