Primal-dual safe RL methods commonly perform iterations between the primal update of the policy and the dual update of the Lagrange Multiplier. Such a training paradigm is highly susceptible to the error in cumulative cost estimation since this estimation serves as the key bond connecting the primal and dual update processes. We show that this problem causes significant underestimation of cost when using off-policy methods, leading to the failure to satisfy the safety constraint. To address this issue, we propose \textit{conservative policy optimization}, which learns a policy in a constraint-satisfying area by considering the uncertainty in cost estimation. This improves constraint satisfaction but also potentially hinders reward maximization. We then introduce \textit{local policy convexification} to help eliminate such suboptimality by gradually reducing the estimation uncertainty. We provide theoretical interpretations of the joint coupling effect of these two ingredients and further verify them by extensive experiments. Results on benchmark tasks show that our method not only achieves an asymptotic performance comparable to state-of-the-art on-policy methods while using much fewer samples, but also significantly reduces constraint violation during training. Our code is available at https://github.com/ZifanWu/CAL.


翻译:原始-对偶安全强化学习方法通常在对策略进行原始更新与对拉格朗日乘子进行对偶更新之间交替迭代。这种训练范式高度依赖于累积代价估计的准确性,因为该估计是连接原始更新过程与对偶更新过程的关键纽带。我们证明了这一问题在使用离策略方法时会导致对代价的显著低估,从而使安全性约束无法得到满足。为解决该问题,我们提出**保守策略优化**方法,通过考虑代价估计中的不确定性,在满足约束的区域中学习策略。该方法虽改善了约束满足性,但可能阻碍奖励最大化。为此,我们引入**局部策略凸化**技术,通过逐步降低估计不确定性来消除这种次优性。我们从理论上阐释了这两种成分的联合耦合效应,并通过大量实验进行验证。在基准任务上的结果表明,我们的方法不仅在使用更少样本的前提下达到了与最先进在策略方法相当的新进性能,还显著减少了训练过程中的约束违反次数。我们的代码已开源在 https://github.com/ZifanWu/CAL。

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
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
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2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
Hierarchical Imitation - Reinforcement Learning
CreateAMind
19+阅读 · 2018年5月25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
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
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
Arxiv
0+阅读 · 2024年3月8日
Arxiv
0+阅读 · 2024年3月7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”》
消耗优势:美军的“精确规模化”概念
专知会员服务
8+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
10+阅读 · 6月15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
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2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
Hierarchical Imitation - Reinforcement Learning
CreateAMind
19+阅读 · 2018年5月25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
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
Top
微信扫码咨询专知VIP会员