Inverse reinforcement learning (IRL) aims to recover the reward function of an expert agent from demonstrations of behavior. It is well known that the IRL problem is fundamentally ill-posed, i.e., many reward functions can explain the demonstrations. For this reason, IRL has been recently reframed in terms of estimating the feasible reward set, thus, postponing the selection of a single reward. However, so far, the available formulations and algorithmic solutions have been proposed and analyzed mainly for the online setting, where the learner can interact with the environment and query the expert at will. This is clearly unrealistic in most practical applications, where the availability of an offline dataset is a much more common scenario. In this paper, we introduce a novel notion of feasible reward set capturing the opportunities and limitations of the offline setting and we analyze the complexity of its estimation. This requires the introduction an original learning framework that copes with the intrinsic difficulty of the setting, for which the data coverage is not under control. Then, we propose two computationally and statistically efficient algorithms, IRLO and PIRLO, for addressing the problem. In particular, the latter adopts a specific form of pessimism to enforce the novel desirable property of inclusion monotonicity of the delivered feasible set. With this work, we aim to provide a panorama of the challenges of the offline IRL problem and how they can be fruitfully addressed.


翻译:逆强化学习旨在从行为示范中恢复专家智能体的奖励函数。众所周知,逆强化学习问题本质上是不适定的,即存在多个奖励函数均可解释示范行为。基于此,近期研究将逆强化学习重新定义为估计可行奖励集的问题,从而推迟单一奖励的选取。然而,现有公式化表述与算法解决方案主要针对在线设定进行分析——在该设定中,学习器可与环境交互并随时向专家查询。这在大多数实际应用中显然不现实,而离线数据集的可用性才是更常见的场景。本文提出一种捕捉离线设定机遇与局限性的新型可行奖励集概念,并分析其估计复杂度。这需要引入一个应对数据覆盖率不可控难题的原始学习框架。进而,我们提出两种兼具计算与统计效率的算法(IRLO与PIRLO)来解决该问题。其中,后者采用特定形式的悲观主义,以强制执行所传递可行集的包含单调性这一新型理想性质。本研究旨在全景式展现离线逆强化学习问题面临的挑战及其有效应对方案。

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
《DeepGCNs: Making GCNs Go as Deep as CNNs》
专知会员服务
32+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
【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
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
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
From Softmax to Sparsemax-ICML16(1)
KingsGarden
74+阅读 · 2016年11月26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
2+阅读 · 2015年12月31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
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
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
Arxiv
17+阅读 · 2021年7月18日
Arxiv
35+阅读 · 2021年1月27日
Deep Face Recognition: A Survey
Arxiv
18+阅读 · 2019年2月12日
Knowledge Representation Learning: A Quantitative Review
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
2+阅读 · 7月24日
俄乌战争中关于中程打击无人机部署的经验启示
《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
11+阅读 · 7月22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
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
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
From Softmax to Sparsemax-ICML16(1)
KingsGarden
74+阅读 · 2016年11月26日
相关基金
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
2+阅读 · 2015年12月31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
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
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