Robot control using reinforcement learning has become popular, but its learning process generally terminates halfway through an episode for safety and time-saving reasons. This study addresses the problem of the most popular exception handling that temporal-difference (TD) learning performs at such termination. That is, by forcibly assuming zero value after termination, unintentionally implicit underestimation or overestimation occurs, depending on the reward design in the normal states. When the episode is terminated due to task failure, the failure may be highly valued with the unintentional overestimation, and the wrong policy may be acquired. Although this problem can be avoided by paying attention to the reward design, it is essential in practical use of TD learning to review the exception handling at termination. This paper therefore proposes a method to intentionally underestimate the value after termination to avoid learning failures due to the unintentional overestimation. In addition, the degree of underestimation is adjusted according to the degree of stationarity at termination, thereby preventing excessive exploration due to the intentional underestimation. Simulations and real robot experiments showed that the proposed method can stably obtain the optimal policies for various tasks and reward designs. https://youtu.be/AxXr8uFOe7M


翻译:基于强化学习的机器人控制已广泛应用,但出于安全与时间效率考量,其学习过程通常会在回合中途终止。本研究针对时序差分学习在终止时所采用的最常见异常处理方法存在的问题展开探讨。具体而言,该方法通过强制假定终止后价值为零,会导致因正常状态下的奖励设计差异而产生非故意的隐性低估或高估现象。当因任务失败终止回合时,非故意高估可能使失败行为获得过高价值评估,从而习得错误策略。尽管通过关注奖励设计可规避此问题,但从时序差分学习实际应用角度出发,重新审视终止时的异常处理机制至关重要。为此,本文提出一种有意低估终止后价值的方法,以避免因非故意高估导致的学习失败。同时,根据终止时的平稳程度动态调整低估幅度,从而防止由有意低估引发的过度探索。仿真实验与真实机器人实验表明,所提方法能在多种任务与奖励设计下稳定获取最优策略。https://youtu.be/AxXr8uFOe7M

0
下载
关闭预览

相关内容

FlowQA: Grasping Flow in History for Conversational Machine Comprehension
专知会员服务
35+阅读 · 2019年10月18日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
61+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
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
182+阅读 · 2019年10月11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
RL解决'BipedalWalkerHardcore-v2' (SOTA)
CreateAMind
31+阅读 · 2019年7月17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
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
Single-Shot Object Detection with Enriched Semantics
统计学习与视觉计算组
14+阅读 · 2018年8月29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
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
国家自然科学基金
2+阅读 · 2014年12月31日
VIP会员
最新内容
《多域冲突比较支持模型》60页
专知会员服务
4+阅读 · 8月7日
面向2027年及未来的海军情报改革
专知会员服务
4+阅读 · 8月5日
相关资讯
RL解决'BipedalWalkerHardcore-v2' (SOTA)
CreateAMind
31+阅读 · 2019年7月17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
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
Single-Shot Object Detection with Enriched Semantics
统计学习与视觉计算组
14+阅读 · 2018年8月29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
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
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