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On the Sample Efficiency of Abstractions and Potential-Based Reward Shaping in Reinforcement Learning

Created by
  • Haebom

作者

Giuseppe Canonaco, Leo Ardon, Alberto Pozanco, Daniel Borrajo

概要

本論文は、強化学習(RL)でのサンプルの非効率性問題を解決するために、ポテンシャルベースの報酬形成(PBRS)を使用する研究について説明します。適切な潜在関数選択の難しさと計算上の制限による有限地平線の使用の偏りの問題を指摘し,最適値関数を潜在関数として選択することが性能向上に寄与する理由の理論的根拠を提示した。有限地平線がPBRSに誘発する偏向を分析し、抽象化を利用して最適値関数を近似することで、目標指向のナビゲーション作業と3つのアーケード学習環境(ALE)ゲームを含む4つの環境でPBRSのサンプル効率とパフォーマンスの影響を評価します。実験結果は、単純な完全接続ネットワークがCNNベースのソリューションと同じレベルのパフォーマンスを達成できることを示しています。

Takeaways、Limitations

Takeaways:最適値関数を潜在関数として使用するPBRSの理論的根拠を提示し、実験的検証を行い、サンプル効率の向上とパフォーマンスの改善の可能性を確認しました。単純なネットワークは、CNNベースのソリューションと同等のパフォーマンスを達成する可能性を示しました。
Limitations:提案された方法の一般化性能に関するさらなる研究が必要である。様々な環境および複雑な作業の実験的検証がさらに必要とされる。有限地平線による偏向問題に対する完全な解決策は提示できなかった。
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