We study the optimal sample complexity of tabular reinforcement learning for infinite-horizon discounted Markov decision processes. The unrestricted minimax sample complexity is known to scale as $\widetildeΘ((1-γ)^{-3}ε^{-2})$, where $γ$ denotes the discount factor and $ε$ is the solution-error tolerance. However, this worst-case rate does not account for stability structures that commonly arise in operational environments. Using the variance-reduced Q-learning framework, we show that, without imposing any additional stability assumptions, both sup-norm Q-function estimation and policy learning have leading sample-complexity dependence $\widetildeΘ(H(1-γ)^{-2}ε^{-2})$, where $H=|v^*|_{\mathrm{span}}$ is the span of the optimal value function. Moreover, assuming a uniform mixing time upper bound $t_{\mathrm{mix}}$ over all policies, the optimal Q-function can be estimated up to a constant shift with sample complexity $\widetildeΘ\left(t_{\mathrm{mix}}^3ε^{-2}\right)$, independent of $(1-γ)^{-1}$. Matching lower bounds establish the sharpness of these leading dependencies and reveal a separation between estimation and control: although the Q-function can be learned up to an additive constant at a horizon-free rate, policy learning generally retains its $(1-γ)^{-2}$ dependence.


翻译:暂无翻译

0
下载
关闭预览

相关内容

综述 | 多模态大模型的不确定性感知决策
专知会员服务
11+阅读 · 8月19日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
61+阅读 · 2019年10月17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
论文浅尝 | 推荐系统的可解释性浅谈
开放知识图谱
15+阅读 · 2018年11月27日
论文浅尝 | 用可微的逻辑规则学习完成知识库推理
开放知识图谱
14+阅读 · 2018年7月5日
论文浅尝 | 基于知识图谱子图匹配以回答自然语言问题
开放知识图谱
26+阅读 · 2018年6月26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
YOLOv3:An Incremental Improvement 全文翻译
极市平台
12+阅读 · 2018年3月28日
【论文】变分推断(Variational inference)的总结
机器学习研究会
39+阅读 · 2017年11月16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
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+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
0+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
2+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
11+阅读 · 2012年12月31日
VIP会员
最新内容
软件定义无人机蜂群给防空带来全新压力
专知会员服务
5+阅读 · 10月13日
《半自主无人地面战车的互操作性》66页
专知会员服务
5+阅读 · 10月13日
迈向更智慧的军事情报
专知会员服务
5+阅读 · 10月12日
《美国陆军2026年野战手册 2-0 情报》
专知会员服务
5+阅读 · 10月12日
《基于启发式算法求解武器-目标分配问题》
专知会员服务
7+阅读 · 10月12日
《美陆军最新条令出版物 2-0 情报》
专知会员服务
8+阅读 · 10月10日
电子战测试与训练靶场:战前验证战备状态
专知会员服务
3+阅读 · 10月10日
《美国陆军如何作战》46页最新报告
专知会员服务
9+阅读 · 10月10日
相关VIP内容
综述 | 多模态大模型的不确定性感知决策
专知会员服务
11+阅读 · 8月19日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
61+阅读 · 2019年10月17日
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
论文浅尝 | 推荐系统的可解释性浅谈
开放知识图谱
15+阅读 · 2018年11月27日
论文浅尝 | 用可微的逻辑规则学习完成知识库推理
开放知识图谱
14+阅读 · 2018年7月5日
论文浅尝 | 基于知识图谱子图匹配以回答自然语言问题
开放知识图谱
26+阅读 · 2018年6月26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
YOLOv3:An Incremental Improvement 全文翻译
极市平台
12+阅读 · 2018年3月28日
【论文】变分推断(Variational inference)的总结
机器学习研究会
39+阅读 · 2017年11月16日
相关基金
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
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+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
0+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
2+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
11+阅读 · 2012年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员