Group symmetries provide a powerful inductive bias for reinforcement learning (RL), enabling efficient generalization across symmetric states and actions via group-invariant Markov Decision Processes (MDPs). However, real-world environments almost never realize fully group-invariant MDPs; dynamics, actuation limits, and reward design usually break symmetries, often only locally. Under group-invariant Bellman backups for such cases, local symmetry-breaking introduces errors that propagate across the entire state-action space, resulting in global value estimation errors. To address this, we introduce Partially group-Invariant MDP (PI-MDP), which selectively applies group-invariant or standard Bellman backups depending on where symmetry holds. This framework mitigates error propagation from locally broken symmetries while maintaining the benefits of equivariance, thereby enhancing sample efficiency and generalizability. Building on this framework, we present practical RL algorithms -- Partially Equivariant (PE)-DQN for discrete control and PE-SAC for continuous control -- that combine the benefits of equivariance with robustness to symmetry-breaking. Experiments across Grid-World, locomotion, and manipulation benchmarks demonstrate that PE-DQN and PE-SAC significantly outperform baselines, highlighting the importance of selective symmetry exploitation for robust and sample-efficient RL. Project page: https://pranaboy72.github.io/perl_page/


翻译:暂无翻译

0
下载
关闭预览

相关内容

【牛津博士论文】零样本强化学习综述
专知会员服务
31+阅读 · 2025年8月25日
【斯坦福大学】Gradient Surgery for Multi-Task Learning
专知会员服务
47+阅读 · 2020年1月23日
【强化学习资源集合】Awesome Reinforcement Learning
专知会员服务
98+阅读 · 2019年12月23日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
60+阅读 · 2019年10月17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
【MIT博士论文】数据高效强化学习,176页pdf
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
李宏毅-201806-中文-Deep Reinforcement Learning精品课程分享
深度学习与NLP
15+阅读 · 2018年6月20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
0+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
1+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
19+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
11+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
11+阅读 · 2008年12月31日
Relational Deep Reinforcement Learning
Arxiv
10+阅读 · 2018年6月28日
VIP会员
相关基金
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 · 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
1+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
19+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
11+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
11+阅读 · 2008年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员