Transformers have significantly impacted domains like natural language processing, computer vision, and robotics, where they improve performance compared to other neural networks. This survey explores how transformers are used in reinforcement learning (RL), where they are seen as a promising solution for addressing challenges such as unstable training, credit assignment, lack of interpretability, and partial observability. We begin by providing a brief domain overview of RL, followed by a discussion on the challenges of classical RL algorithms. Next, we delve into the properties of the transformer and its variants and discuss the characteristics that make them well-suited to address the challenges inherent in RL. We examine the application of transformers to various aspects of RL, including representation learning, transition and reward function modeling, and policy optimization. We also discuss recent research that aims to enhance the interpretability and efficiency of transformers in RL, using visualization techniques and efficient training strategies. Often, the transformer architecture must be tailored to the specific needs of a given application. We present a broad overview of how transformers have been adapted for several applications, including robotics, medicine, language modeling, cloud computing, and combinatorial optimization. We conclude by discussing the limitations of using transformers in RL and assess their potential for catalyzing future breakthroughs in this field.


翻译:Transformer已对自然语言处理、计算机视觉和机器人等领域产生了重大影响,与其他神经网络相比,它们在提升性能方面表现显著。本综述探讨了Transformer在强化学习中的应用,被视为解决训练不稳定、信用分配、缺乏可解释性和部分可观测性等挑战的有前景方案。首先简要概述强化学习领域,并讨论经典强化学习算法面临的挑战;随后深入剖析Transformer及其变体的特性,阐述其适合应对强化学习固有特征的技术优势。我们考察Transformer在强化学习各环节的应用,包括表征学习、转移函数与奖励函数建模及策略优化。同时评述近期研究如何通过可视化技术和高效训练策略提升Transformer在强化学习中的可解释性与效率。由于Transformer架构常需针对具体应用定制,我们全面综述了其在机器人、医学、语言建模、云计算及组合优化等领域的适配应用。最后讨论Transformer在强化学习中应用的局限性,并评估其在催化该领域未来突破方面的潜力。

1
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
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12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
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
2+阅读 · 2017年12月31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
18+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
47+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
Arxiv
16+阅读 · 2022年11月1日
Arxiv
30+阅读 · 2022年9月10日
Arxiv
69+阅读 · 2022年6月13日
Transformers in Medical Image Analysis: A Review
Arxiv
40+阅读 · 2022年2月24日
Arxiv
34+阅读 · 2022年2月15日
Arxiv
15+阅读 · 2022年1月24日
Arxiv
25+阅读 · 2018年1月24日
VIP会员
最新内容
综述 | 3D场景图:开放挑战与未来方向
专知会员服务
4+阅读 · 6月22日
21世纪的无人机战争
专知会员服务
4+阅读 · 6月22日
《量子技术的军事任务技术适配与利用》
专知会员服务
4+阅读 · 6月22日
美国从乌克兰无人机战争中学习经验
专知会员服务
7+阅读 · 6月21日
ICML 2026 | 面向视觉语言模型的语义鲁棒性认证
专知会员服务
5+阅读 · 6月21日
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
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12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
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
16+阅读 · 2022年11月1日
Arxiv
30+阅读 · 2022年9月10日
Arxiv
69+阅读 · 2022年6月13日
Transformers in Medical Image Analysis: A Review
Arxiv
40+阅读 · 2022年2月24日
Arxiv
34+阅读 · 2022年2月15日
Arxiv
15+阅读 · 2022年1月24日
Arxiv
25+阅读 · 2018年1月24日
相关基金
国家自然科学基金
2+阅读 · 2017年12月31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
18+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
47+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
Top
微信扫码咨询专知VIP会员