While unsupervised skill discovery has shown promise in autonomously acquiring behavioral primitives, there is still a large methodological disconnect between task-agnostic skill pretraining and downstream, task-aware finetuning. We present Intrinsic Reward Matching (IRM), which unifies these two phases of learning via the $\textit{skill discriminator}$, a pretraining model component often discarded during finetuning. Conventional approaches finetune pretrained agents directly at the policy level, often relying on expensive environment rollouts to empirically determine the optimal skill. However, often the most concise yet complete description of a task is the reward function itself, and skill learning methods learn an $\textit{intrinsic}$ reward function via the discriminator that corresponds to the skill policy. We propose to leverage the skill discriminator to $\textit{match}$ the intrinsic and downstream task rewards and determine the optimal skill for an unseen task without environment samples, consequently finetuning with greater sample-efficiency. Furthermore, we generalize IRM to sequence skills for complex, long-horizon tasks and demonstrate that IRM enables us to utilize pretrained skills far more effectively than previous skill selection methods on both the Fetch tabletop and Franka Kitchen robot manipulation benchmarks.


翻译:尽管无监督技能发现在自主获取行为基元方面展现出潜力,但任务无关的技能预训练与下游任务感知的微调之间仍存在方法论上的显著脱节。我们提出内在奖励匹配(Intrinsic Reward Matching, IRM),该方法通过$\textit{技能判别器}$(skill discriminator)这一常被丢弃的预训练模型组件,将这两个学习阶段统一起来。传统方法直接在策略层面微调预训练智能体,往往依赖昂贵的环境仿真来凭经验确定最优技能。然而,任务最简洁完备的描述往往就是奖励函数本身,而技能学习方法通过判别器学习与技能策略对应的$\textit{内在}$奖励函数。我们提出利用技能判别器来$\textit{匹配}$内在奖励与下游任务奖励,从而无需环境样本即可确定未见任务的最优技能,进而以更高的样本效率进行微调。此外,我们将IRM泛化到面向复杂长时程任务的技能序列编排中,并在Fetch桌面操作与Franka Kitchen机器人操作基准任务上证明:相较于先前技能选择方法,IRM能更有效地利用预训练技能。

0
下载
关闭预览

相关内容

Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
60+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
2019年机器学习框架回顾
专知会员服务
36+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
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
Reinforcement Learning: An Introduction 2018第二版 500页
CreateAMind
14+阅读 · 2018年4月27日
【推荐】GAN架构入门综述(资源汇总)
机器学习研究会
10+阅读 · 2017年9月3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
1+阅读 · 2015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
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
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 · 2010年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2008年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2023年7月17日
Arxiv
0+阅读 · 2023年7月13日
Arxiv
12+阅读 · 2023年1月19日
Arxiv
31+阅读 · 2023年1月8日
Arxiv
21+阅读 · 2022年11月8日
A Multi-Objective Deep Reinforcement Learning Framework
VIP会员
最新内容
学习数据的几何:形状空间分析数学综述
专知会员服务
7+阅读 · 6月17日
定向能反无人机系统最新发展动态
专知会员服务
8+阅读 · 6月17日
从燃煤战舰到算法战争:水面指挥的永恒要求
专知会员服务
6+阅读 · 6月17日
相关VIP内容
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
60+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
2019年机器学习框架回顾
专知会员服务
36+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
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
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
Reinforcement Learning: An Introduction 2018第二版 500页
CreateAMind
14+阅读 · 2018年4月27日
【推荐】GAN架构入门综述(资源汇总)
机器学习研究会
10+阅读 · 2017年9月3日
强化学习族谱
CreateAMind
26+阅读 · 2017年8月2日
相关基金
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015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
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
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 · 2010年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2008年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员