Despite being successful in board games and reinforcement learning (RL), UCT, a Monte-Carlo Tree Search (MCTS) combined with UCB1 Multi-Armed Bandit (MAB), has had limited success in domain-independent planning until recently. Previous work showed that UCB1, designed for $[0,1]$-bounded rewards, is not appropriate for estimating the distance-to-go which are potentially unbounded in $\mathbb{R}$, such as heuristic functions used in classical planning, then proposed combining MCTS with MABs designed for Gaussian reward distributions and successfully improved the performance. In this paper, we further sharpen our understanding of ideal bandits for planning tasks. Existing work has two issues: First, while Gaussian MABs no longer over-specify the distances as $h\in [0,1]$, they under-specify them as $h\in [-\infty,\infty]$ while they are non-negative and can be further bounded in some cases. Second, there is no theoretical justifications for Full-Bellman backup (Schulte & Keller, 2014) that backpropagates minimum/maximum of samples. We identified \emph{extreme value} statistics as a theoretical framework that resolves both issues at once and propose two bandits, UCB1-Uniform/Power, and apply them to MCTS for classical planning. We formally prove their regret bounds and empirically demonstrate their performance in classical planning.


翻译:尽管在棋盘游戏和强化学习(RL)领域取得了成功,但将蒙特卡洛树搜索(MCTS)与UCB1多臂赌博机(MAB)结合的UCT算法,在领域无关的规划任务中直到最近才取得有限的成功。先前的研究表明,为$[0,1]$有界奖励设计的UCB1算法并不适用于估计可能无界于$\mathbb{R}$的距离估计值(例如经典规划中使用的启发式函数),进而提出了将MCTS与为高斯奖励分布设计的MAB结合的方法,并成功提升了性能。本文进一步深化了对规划任务理想赌博机的理解。现有工作存在两个问题:首先,虽然高斯MAB不再将距离强行限定为$h\in [0,1]$,但它将其欠限定为$h\in [-\infty,\infty]$,而实际距离是非负的,在某些情况下还可以进一步界定范围。其次,对于传播样本最小值/最大值的全贝尔曼备份(Schulte & Keller, 2014)缺乏理论依据。我们识别出**极值**统计学作为一个理论框架,可以同时解决这两个问题,并提出了两种赌博机算法UCB1-Uniform/Power,将其应用于经典规划的MCTS中。我们形式化证明了其遗憾界,并通过实验在经典规划中验证了其性能。

0
下载
关闭预览

相关内容

Linux导论,Introduction to Linux,96页ppt
专知会员服务
82+阅读 · 2020年7月26日
FlowQA: Grasping Flow in History for Conversational Machine Comprehension
专知会员服务
34+阅读 · 2019年10月18日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
60+阅读 · 2019年10月17日
《DeepGCNs: Making GCNs Go as Deep as CNNs》
专知会员服务
32+阅读 · 2019年10月17日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
164+阅读 · 2019年10月12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
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
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
可解释的CNN
CreateAMind
18+阅读 · 2017年10月5日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
From Softmax to Sparsemax-ICML16(1)
KingsGarden
74+阅读 · 2016年11月26日
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31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 · 2014年12月31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
2+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2024年7月9日
Arxiv
0+阅读 · 2024年7月8日
Arxiv
0+阅读 · 2024年7月5日
Knowledge Embedding Based Graph Convolutional Network
Arxiv
24+阅读 · 2021年4月23日
Geometric Graph Convolutional Neural Networks
Arxiv
10+阅读 · 2019年9月11日
Relational Deep Reinforcement Learning
Arxiv
10+阅读 · 2018年6月28日
Arxiv
11+阅读 · 2018年3月23日
VIP会员
最新内容
人工智能赋能无人机:俄乌战争(万字长文)
专知会员服务
4+阅读 · 今天6:56
国外海军作战管理系统与作战训练系统
专知会员服务
2+阅读 · 今天4:16
美军条令《海军陆战队规划流程(2026版)》
专知会员服务
9+阅读 · 今天3:36
《压缩式分布式交互仿真标准》120页
专知会员服务
4+阅读 · 今天3:21
《电子战数据交换模型研究报告》
专知会员服务
6+阅读 · 今天3:13
《基于Transformer的异常舰船导航识别与跟踪》80页
《低数据领域军事目标检测模型研究》
专知会员服务
6+阅读 · 今天2:37
【CMU博士论文】物理世界的视觉感知与深度理解
专知会员服务
10+阅读 · 4月22日
伊朗战争停火期间美军关键弹药状况分析
专知会员服务
8+阅读 · 4月22日
电子战革命:塑造战场的十年突破(2015–2025)
相关VIP内容
相关资讯
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
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
可解释的CNN
CreateAMind
18+阅读 · 2017年10月5日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
From Softmax to Sparsemax-ICML16(1)
KingsGarden
74+阅读 · 2016年11月26日
相关论文
Arxiv
0+阅读 · 2024年7月9日
Arxiv
0+阅读 · 2024年7月8日
Arxiv
0+阅读 · 2024年7月5日
Knowledge Embedding Based Graph Convolutional Network
Arxiv
24+阅读 · 2021年4月23日
Geometric Graph Convolutional Neural Networks
Arxiv
10+阅读 · 2019年9月11日
Relational Deep Reinforcement Learning
Arxiv
10+阅读 · 2018年6月28日
Arxiv
11+阅读 · 2018年3月23日
相关基金
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31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 · 2014年12月31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
2+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员