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A Computationally Efficient Algorithm for Infinite-Horizon Average-Reward Linear MDPs

Created by
  • Haebom

저자

Kihyuk Hong, Ambuj Tewari

개요

본 논문은 선형 MDP(Markov Decision Process)를 갖는 무한 지평선 평균 보상 강화 학습 문제를 다룹니다. 기존 연구는 할인된 설정으로 평균 보상 설정을 근사하고, 통계적 효율성 향상을 위해 값 함수의 범위를 제한하는 클리핑을 사용하는 값 반복 기반 알고리즘을 사용했습니다. 하지만 클리핑 절차는 전체 상태 공간에 대한 값 함수의 최솟값을 계산해야 하며, 선형 MDP 설정에서 상태 공간이 클 수도 있거나 무한할 수도 있기 때문에 이는 매우 어렵습니다. 본 논문에서는 알고리즘이 방문한 상태 집합에 대한 값 함수의 최솟값만 계산하면 되는 효율적인 클리핑 연산을 갖는 값 반복 방법을 제시합니다. 제시된 알고리즘은 기존 연구와 동일한 후회 상한선을 가지면서도 상태 공간의 크기와 무관한 계산 복잡도를 갖는 계산 효율성을 제공합니다.

시사점, 한계점

시사점: 상태 공간의 크기와 무관하게 계산적으로 효율적인 값 반복 기반 강화 학습 알고리즘을 제시하여, 선형 MDP에서 평균 보상 문제 해결의 실용성을 높였습니다. 기존 알고리즘과 동일한 후회 상한선을 유지하면서 계산 비용을 크게 줄였습니다.
한계점: 본 논문에서 제시된 알고리즘이 실제 응용 분야에서 얼마나 효과적인지에 대한 실험적 검증이 부족합니다. 또한, 선형 MDP에 국한된다는 점이 한계로 작용할 수 있습니다. 다른 형태의 MDP에 대한 확장 가능성에 대한 추가 연구가 필요합니다.
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