Reinforcement learning (RL) algorithms are effective in solving problems that can be modeled as Markov decision processes (MDPs). These algorithms primarily target forward MDPs whose dynamics evolve over time from an initial state. However, several important problems in different scenarios including stochastic control and network systems exhibit both a forward and a backward dynamics. As a consequence, they cannot be expressed as a standard MDP, thereby calling for a novel theory for RL in this context. Accordingly, this work introduces the concept of Forward-Backward Markov Decision Processes (FB-MDPs) for multi-objective problems, develops a novel theoretical framework to characterize their optimal solutions, and proposes a general forward-backward step-wise template that allows to adapt RL algorithms for FB-MDP problems. A Forward Backward Multi Objective Actor Critic (FB-MOAC) algorithm is introduced accordingly to obtain optimal policies with guaranteed convergence and a competitive rate with respect to standard approaches in RL. FB-MOAC is evaluated on diverse use cases in the context of mathematical finance and mobile resource management. The obtained results show that FB-MOAC outperforms the state of the art across different metrics, highlighting its ability to learn and maximize rewards.


翻译:暂无翻译

0
下载
关闭预览

相关内容

【MIT博士论文】数据高效强化学习,176页pdf
专知会员服务
90+阅读 · 2022年7月11日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
61+阅读 · 2019年10月17日
「基于通信的多智能体强化学习」 进展综述
基于模型的强化学习综述
专知
42+阅读 · 2022年7月13日
【MIT博士论文】数据高效强化学习,176页pdf
博士万字总结 || 多智能体强化学习(MARL)大总结与论文详细解读
深度强化学习实验室
10+阅读 · 2020年4月14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
李宏毅-201806-中文-Deep Reinforcement Learning精品课程分享
深度学习与NLP
15+阅读 · 2018年6月20日
国家自然科学基金
44+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
24+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
5+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
17+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
11+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
23+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
12+阅读 · 2008年12月31日
Relational Deep Reinforcement Learning
Arxiv
10+阅读 · 2018年6月28日
VIP会员
最新内容
《美空军2026条令文件:对海压制作战》
专知会员服务
7+阅读 · 11月9日
人工智能与战争的未来
专知会员服务
4+阅读 · 11月8日
《Agent Mosaic:识别智能体LLM系统中的机密泄露》
人工智能在军事教育中的应用:若干视角与经验
“星链”减速与不断适应的乌克兰
专知会员服务
7+阅读 · 11月6日
美国中期选举之后:帕兰提尔面临不确定性?
专知会员服务
4+阅读 · 11月6日
相关VIP内容
【MIT博士论文】数据高效强化学习,176页pdf
专知会员服务
90+阅读 · 2022年7月11日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
61+阅读 · 2019年10月17日
相关基金
国家自然科学基金
44+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
24+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
5+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
17+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
11+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
23+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
12+阅读 · 2008年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员