Existing episodic reinforcement algorithms assume that the length of an episode is fixed across time and known a priori. In this paper, we consider a general framework of episodic reinforcement learning when the length of each episode is drawn from a distribution. We first establish that this problem is equivalent to online reinforcement learning with general discounting where the learner is trying to optimize the expected discounted sum of rewards over an infinite horizon, but where the discounting function is not necessarily geometric. We show that minimizing regret with this new general discounting is equivalent to minimizing regret with uncertain episode lengths. We then design a reinforcement learning algorithm that minimizes regret with general discounting but acts for the setting with uncertain episode lengths. We instantiate our general bound for different types of discounting, including geometric and polynomial discounting. We also show that we can obtain similar regret bounds even when the uncertainty over the episode lengths is unknown, by estimating the unknown distribution over time. Finally, we compare our learning algorithms with existing value-iteration based episodic RL algorithms in a grid-world environment.


翻译:现有基于片段的强化学习算法假设片段长度随时间固定且先验已知。本文考虑片段长度服从某种分布的一般性在线强化学习框架。首先,我们证明该问题等价于具有广义折扣因子的在线强化学习——学习器试图在无限时间范围内优化期望折扣奖励总和,但其折扣函数不一定是几何序列。研究表明,最小化这种新广义折扣机制下的遗憾值,等价于最小化片段长度不确定情况下的遗憾值。在此基础上,我们设计了一种能在广义折扣机制下最小化遗憾值、但针对片段长度不确定场景运行的强化学习算法。针对包括几何折扣和多项式折扣在内的不同折扣类型,我们给出了通用边界的具体实例。即便在片段长度不确定性未知的情况下,通过随时间估计未知分布,我们也能获得相似的遗憾值界限。最后,在网格世界环境中,我们将所提出的学习算法与现有基于值迭代的片段强化学习算法进行了比较。

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
133+阅读 · 2020年5月14日
【强化学习资源集合】Awesome Reinforcement Learning
专知会员服务
99+阅读 · 2019年12月23日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
61+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
强化学习三篇论文 避免遗忘等
CreateAMind
20+阅读 · 2019年5月24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
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
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 · 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 · 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
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 · 2009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
21+阅读 · 2022年11月8日
Arxiv
15+阅读 · 2022年6月14日
Arxiv
67+阅读 · 2022年4月13日
VIP会员
最新内容
乌克兰纵深打击如何重塑俄罗斯的战略选择
专知会员服务
1+阅读 · 今天12:25
俄乌战争中关于中程打击无人机部署的经验启示
专知会员服务
0+阅读 · 今天12:08
《基于强化学习的自动化红队测试》
专知会员服务
4+阅读 · 7月23日
伊朗不对称防空战略的演进
专知会员服务
4+阅读 · 7月23日
对抗环境下超视距目标打击的情报支援
专知会员服务
10+阅读 · 7月22日
相关VIP内容
相关资讯
强化学习三篇论文 避免遗忘等
CreateAMind
20+阅读 · 2019年5月24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
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
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
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 · 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
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 · 2009年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员