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Automatic Reward Shaping from Confounded Offline Data

Created by
  • Haebom

저자

Mingxuan Li, Junzhe Zhang, Elias Bareinboim

개요

본 논문은 미지의 환경에서 에이전트를 제어하고 성능 지표를 최적화하기 위한 효과적인 정책 학습이라는 인공지능의 핵심 과제를 다룬다. Q-학습과 같은 오프-폴리시 학습 방법은 학습자가 과거 경험을 바탕으로 최적의 결정을 내릴 수 있도록 한다. 본 논문은 관찰되지 않은 교란 변수를 사전에 배제할 수 없는 복잡하고 고차원적인 영역에서 편향된 데이터로부터의 오프-폴리시 학습을 연구한다. 잘 알려진 심층 Q-네트워크(DQN)를 기반으로, 관찰된 데이터의 교란 편향에 강건한 새로운 심층 강화 학습 알고리즘을 제안한다. 구체적으로, 본 알고리즘은 관찰과 호환되는 최악의 환경에 대한 안전한 정책을 찾으려고 시도한다. 본 연구는 제안된 방법을 12개의 교란된 Atari 게임에 적용하여, 관찰된 행동 정책과 목표 정책의 입력이 불일치하고 관찰되지 않은 교란 변수가 존재하는 모든 게임에서 표준 DQN을 일관되게 능가함을 발견했다.

시사점, 한계점

시사점: 관찰되지 않은 교란 변수가 존재하는 복잡한 환경에서의 오프-폴리시 강화학습 문제에 대한 새로운 해결책 제시. 표준 DQN보다 우수한 성능을 보이는 알고리즘 개발. 실제 게임 환경(Atari 게임)에서의 효과 검증.
한계점: Atari 게임이라는 특정 환경에 국한된 실험 결과. 다양한 환경 및 문제 유형으로의 일반화 가능성에 대한 추가 연구 필요. 알고리즘의 계산 복잡도 및 효율성에 대한 분석 부족. 최악의 환경에 대한 안전한 정책을 찾는 접근 방식의 일반적인 적용 가능성 및 한계에 대한 추가적인 논의 필요.
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