Learning a shared policy that guides the locomotion of different agents is of core interest in Reinforcement Learning (RL), which leads to the study of morphology-agnostic RL. However, existing benchmarks are highly restrictive in the choice of starting point and target point, constraining the movement of the agents within 2D space. In this work, we propose a novel setup for morphology-agnostic RL, dubbed Subequivariant Graph RL in 3D environments (3D-SGRL). Specifically, we first introduce a new set of more practical yet challenging benchmarks in 3D space that allows the agent to have full Degree-of-Freedoms to explore in arbitrary directions starting from arbitrary configurations. Moreover, to optimize the policy over the enlarged state-action space, we propose to inject geometric symmetry, i.e., subequivariance, into the modeling of the policy and Q-function such that the policy can generalize to all directions, improving exploration efficiency. This goal is achieved by a novel SubEquivariant Transformer (SET) that permits expressive message exchange. Finally, we evaluate the proposed method on the proposed benchmarks, where our method consistently and significantly outperforms existing approaches on single-task, multi-task, and zero-shot generalization scenarios. Extensive ablations are also conducted to verify our design. Code and videos are available on our project page: https://alpc91.github.io/SGRL/.


翻译:在强化学习(RL)中,学习一种能够引导不同智能体运动的共享策略是核心研究兴趣,由此催生了形态无关强化学习。然而,现有基准在起点和目标点的选择上具有高度限制性,将智能体的运动约束在二维空间内。本文针对形态无关RL提出了一种新框架,称为3D环境中的子等变图强化学习(3D-SGRL)。具体而言,我们首先在3D空间中引入一组更实用且具挑战性的新基准,允许智能体从任意初始配置出发,以完全自由度在任意方向上探索。此外,为在增大的状态-动作空间上优化策略,我们提出将几何对称性(即子等变性)注入策略和Q函数的建模中,使策略能够泛化至所有方向,从而提升探索效率。这一目标通过一种新型子等变Transformer(SET)实现,该模型支持富有表现力的信息传递。最后,我们在所提出的基准上评估了该方法,在单任务、多任务及零样本泛化场景中,我们的方法始终且显著优于现有方法。同时进行了大量消融实验以验证我们的设计。代码和视频可在项目主页获取:https://alpc91.github.io/SGRL/。

0
下载
关闭预览

相关内容

100+篇《自监督学习(Self-Supervised Learning)》论文最新合集
专知会员服务
167+阅读 · 2020年3月18日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
60+阅读 · 2019年10月17日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
182+阅读 · 2019年10月11日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
41+阅读 · 2019年10月9日
GNN 新基准!Long Range Graph Benchmark
图与推荐
0+阅读 · 2022年10月18日
强化学习三篇论文 避免遗忘等
CreateAMind
20+阅读 · 2019年5月24日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
Hierarchical Imitation - Reinforcement Learning
CreateAMind
19+阅读 · 2018年5月25日
强化学习族谱
CreateAMind
26+阅读 · 2017年8月2日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
Arxiv
31+阅读 · 2023年1月8日
Arxiv
15+阅读 · 2022年6月14日
Arxiv
67+阅读 · 2022年4月13日
Arxiv
11+阅读 · 2021年12月8日
Learning in the Frequency Domain
Arxiv
11+阅读 · 2020年3月12日
VIP会员
最新内容
《通过小型无人机系统将情报能力“作战化”》
专知会员服务
3+阅读 · 今天7:28
消耗优势:美军的“精确规模化”概念
专知会员服务
7+阅读 · 6月15日
《离线语言支持系统:面向空战战术决策》
专知会员服务
8+阅读 · 6月15日
俄乌战场地面机器人如何改写战争规则
专知会员服务
9+阅读 · 6月14日
相关资讯
GNN 新基准!Long Range Graph Benchmark
图与推荐
0+阅读 · 2022年10月18日
强化学习三篇论文 避免遗忘等
CreateAMind
20+阅读 · 2019年5月24日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
Hierarchical Imitation - Reinforcement Learning
CreateAMind
19+阅读 · 2018年5月25日
强化学习族谱
CreateAMind
26+阅读 · 2017年8月2日
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员