We focus on learning composable policies to control a variety of physical agents with possibly different structures. Among state-of-the-art methods, prominent approaches exploit graph-based representations and weight-sharing modular policies based on the message-passing framework. However, as shown by recent literature, message passing can create bottlenecks in information propagation and hinder global coordination. This drawback can become even more problematic in tasks where high-level planning is crucial. In fact, in similar scenarios, each modular policy - e.g., controlling a joint of a robot - would request to coordinate not only for basic locomotion but also achieve high-level goals, such as navigating a maze. A classical solution to avoid similar pitfalls is to resort to hierarchical decision-making. In this work, we adopt the Feudal Reinforcement Learning paradigm to develop agents where control actions are the outcome of a hierarchical (pyramidal) message-passing process. In the proposed Feudal Graph Reinforcement Learning (FGRL) framework, high-level decisions at the top level of the hierarchy are propagated through a layered graph representing a hierarchy of policies. Lower layers mimic the morphology of the physical system and upper layers can capture more abstract sub-modules. The purpose of this preliminary work is to formalize the framework and provide proof-of-concept experiments on benchmark environments (MuJoCo locomotion tasks). Empirical evaluation shows promising results on both standard benchmarks and zero-shot transfer learning settings.


翻译:我们聚焦于学习可组合的策略,以控制多种可能具有不同结构的物理智能体。在现有最先进方法中,突出的方法利用基于图的表示和基于消息传递框架的权重共享模块化策略。然而,正如近期文献所示,消息传递可能在信息传播中造成瓶颈,并阻碍全局协调。这一缺陷在高层次规划至关重要的任务中可能变得更加严重。实际上,在类似场景中,每个模块化策略(例如控制机器人的一个关节)不仅需要协调基本运动,还需实现高级目标(如穿越迷宫)。避免此类陷阱的经典解决方法是采用分层决策。本文采用封建强化学习范式开发智能体,其中控制动作是分层(金字塔式)消息传递过程的结果。在所提出的封建图强化学习框架中,层级顶端的最高层决策通过代表策略层次结构的分层图进行传播。较低层模仿物理系统的形态,较高层可捕获更抽象的子系统模块。本项初步研究旨在形式化该框架,并在基准环境(MuJoCo运动任务)中提供概念验证实验。实证评估在标准基准和零样本迁移学习设置中均显示出有前景的结果。

0
下载
关闭预览

相关内容

可解释强化学习,Explainable Reinforcement Learning: A Survey
专知会员服务
132+阅读 · 2020年5月14日
100+篇《自监督学习(Self-Supervised Learning)》论文最新合集
专知会员服务
167+阅读 · 2020年3月18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
GNN 新基准!Long Range Graph Benchmark
图与推荐
0+阅读 · 2022年10月18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
逆强化学习-学习人先验的动机
CreateAMind
16+阅读 · 2019年1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
Hierarchical Imitation - Reinforcement Learning
CreateAMind
19+阅读 · 2018年5月25日
强化学习族谱
CreateAMind
26+阅读 · 2017年8月2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 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
Arxiv
29+阅读 · 2023年2月10日
Arxiv
12+阅读 · 2023年1月19日
Arxiv
67+阅读 · 2022年4月13日
Arxiv
23+阅读 · 2022年2月24日
Arxiv
11+阅读 · 2021年12月8日
Arxiv
15+阅读 · 2018年6月23日
VIP会员
最新内容
《多域战场上反制小型无人机系统》150页
专知会员服务
11+阅读 · 今天7:47
战场人工智能:增强陆地作战能力的发现与要求
专知会员服务
2+阅读 · 今天7:37
以人工智能为中心的指挥控制
专知会员服务
2+阅读 · 今天7:14
《基于深度强化学习的反无人机技术研究》178页
专知会员服务
11+阅读 · 6月10日
“史诗怒火”行动与“AI中心战”模式的浮现
专知会员服务
11+阅读 · 6月10日
【CVPR2026教程】扩散模型的解析理解
专知会员服务
5+阅读 · 6月10日
马赛克战:俄乌战场透析
专知会员服务
17+阅读 · 6月10日
相关资讯
GNN 新基准!Long Range Graph Benchmark
图与推荐
0+阅读 · 2022年10月18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
逆强化学习-学习人先验的动机
CreateAMind
16+阅读 · 2019年1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
Hierarchical Imitation - Reinforcement Learning
CreateAMind
19+阅读 · 2018年5月25日
强化学习族谱
CreateAMind
26+阅读 · 2017年8月2日
相关论文
Arxiv
29+阅读 · 2023年2月10日
Arxiv
12+阅读 · 2023年1月19日
Arxiv
67+阅读 · 2022年4月13日
Arxiv
23+阅读 · 2022年2月24日
Arxiv
11+阅读 · 2021年12月8日
Arxiv
15+阅读 · 2018年6月23日
相关基金
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 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员