Building interpretable parameterizations of real-world decision-making on the basis of demonstrated behavior -- i.e. trajectories of observations and actions made by an expert maximizing some unknown reward function -- is essential for introspecting and auditing policies in different institutions. In this paper, we propose learning explanations of expert decisions by modeling their reward function in terms of preferences with respect to "what if" outcomes: Given the current history of observations, what would happen if we took a particular action? To learn these cost-benefit tradeoffs associated with the expert's actions, we integrate counterfactual reasoning into batch inverse reinforcement learning. This offers a principled way of defining reward functions and explaining expert behavior, and also satisfies the constraints of real-world decision-making -- where active experimentation is often impossible (e.g. in healthcare). Additionally, by estimating the effects of different actions, counterfactuals readily tackle the off-policy nature of policy evaluation in the batch setting, and can naturally accommodate settings where the expert policies depend on histories of observations rather than just current states. Through illustrative experiments in both real and simulated medical environments, we highlight the effectiveness of our batch, counterfactual inverse reinforcement learning approach in recovering accurate and interpretable descriptions of behavior.


翻译:根据所显示的行为 -- -- 即对一位专家的观察和行动的轨迹,最大限度地增加一些未知的奖赏功能 -- -- 建立真实世界决策的可解释参数,对于不同机构进行深视和审计政策至关重要。在本文中,我们建议从“如果”结果的偏好的角度,对专家决定的奖赏功能进行模型化的学习解释:鉴于目前的观察历史,如果我们采取与专家行动有关的这些成本效益取舍,将会发生什么情况?为了了解这些与专家行动有关的成本效益取舍,我们将反事实推论纳入分批反强化学习。这提供了一种确定奖赏职能和解释专家行为的原则性方法,也满足了现实世界决策的制约因素 -- -- 在通常不可能进行积极实验的地方(例如保健领域),我们建议从“如果”结果的偏好的角度来看待他们的奖赏功能。此外,通过估计不同行动的效果,反事实很容易解决批量环境中政策评价的离政策非政策性质,并且自然能够适应专家政策依赖于观察历史而不是仅仅取决于当前状况的环境。通过在真实和模拟的医疗环境中进行说明性实验,我们强调可加强行为的方法的有效性。

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
128+阅读 · 2020年5月14日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
57+阅读 · 2019年10月17日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
144+阅读 · 2019年10月12日
机器学习入门的经验与建议
专知会员服务
90+阅读 · 2019年10月10日
【哈佛大学商学院课程Fall 2019】机器学习可解释性
专知会员服务
99+阅读 · 2019年10月9日
LibRec 精选:AutoML for Contextual Bandits
LibRec智能推荐
7+阅读 · 2019年9月19日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
25+阅读 · 2019年5月18日
逆强化学习-学习人先验的动机
CreateAMind
15+阅读 · 2019年1月18日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
41+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
16+阅读 · 2018年12月24日
LibRec 精选:推荐的可解释性[综述]
LibRec智能推荐
10+阅读 · 2018年5月4日
可解释的CNN
CreateAMind
17+阅读 · 2017年10月5日
【学习】Hierarchical Softmax
机器学习研究会
4+阅读 · 2017年8月6日
强化学习族谱
CreateAMind
26+阅读 · 2017年8月2日
Arxiv
7+阅读 · 2021年5月25日
Deep Learning for Energy Markets
Arxiv
8+阅读 · 2019年4月10日
Arxiv
7+阅读 · 2018年12月26日
VIP会员
相关VIP内容
可解释强化学习,Explainable Reinforcement Learning: A Survey
专知会员服务
128+阅读 · 2020年5月14日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
57+阅读 · 2019年10月17日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
144+阅读 · 2019年10月12日
机器学习入门的经验与建议
专知会员服务
90+阅读 · 2019年10月10日
【哈佛大学商学院课程Fall 2019】机器学习可解释性
专知会员服务
99+阅读 · 2019年10月9日
相关资讯
LibRec 精选:AutoML for Contextual Bandits
LibRec智能推荐
7+阅读 · 2019年9月19日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
25+阅读 · 2019年5月18日
逆强化学习-学习人先验的动机
CreateAMind
15+阅读 · 2019年1月18日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
41+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
16+阅读 · 2018年12月24日
LibRec 精选:推荐的可解释性[综述]
LibRec智能推荐
10+阅读 · 2018年5月4日
可解释的CNN
CreateAMind
17+阅读 · 2017年10月5日
【学习】Hierarchical Softmax
机器学习研究会
4+阅读 · 2017年8月6日
强化学习族谱
CreateAMind
26+阅读 · 2017年8月2日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员