Deep neural networks (DNN) can approximate value functions or policies for reinforcement learning, which makes the reinforcement learning algorithms more powerful. However, some DNNs, such as convolutional neural networks (CNN), cannot extract enough information or take too long to obtain enough features from the inputs under specific circumstances of reinforcement learning. For example, the input data of Google Research Football, a reinforcement learning environment which trains agents to play football, is the small map of players' locations. The information is contained not only in the coordinates of players, but also in the relationships between different players. CNNs can neither extract enough information nor take too long to train. To address this issue, this paper proposes a deep q-learning network (DQN) with a graph neural network (GNN) as its model. The GNN transforms the input data into a graph which better represents the football players' locations so that it extracts more information of the interactions between different players. With two GNNs to approximate its local and target value functions, this DQN allows players to learn from their experience by using value functions to see the prospective value of each intended action. The proposed model demonstrated the power of GNN in the football game by outperforming other DRL models with significantly fewer steps.


翻译:深心神经网络(DNN)可以对强化学习的功能或政策进行价值评估,从而使强化学习算法更加强大。 然而,一些DNN,如神经神经网络(CNN),无法在强化学习的具体情况下从投入中提取足够的信息或花太长的时间获得足够的特征。例如,Google Research Fool的输入数据是一个强化学习环境,可以训练足球运动员踢球,这是一个强化学习环境,是球员位置的小型地图。信息不仅包含在球员的坐标上,而且包含在不同球员之间的关系上。CNN既不能提取足够的信息,也不能花费太长的时间来训练。为解决这一问题,本文件建议建立一个深q学习网络,以图形神经网络(GNNN)为模型。GNN将输入数据转换成一个图表,更好地代表足球运动员的位置,从而获得更多关于球员之间互动的信息。由于两个GNNN可以接近其本地和目标价值功能,DQN可以让球员通过使用价值功能学习他们的经验,从而看到每个预期的行动的潜在价值。 提议的GNNNM模型显示GDR 以较低的游戏模式显示GNDR 。

0
下载
关闭预览

相关内容

《计算机信息》杂志发表高质量的论文,扩大了运筹学和计算的范围,寻求有关理论、方法、实验、系统和应用方面的原创研究论文、新颖的调查和教程论文,以及描述新的和有用的软件工具的论文。官网链接:https://pubsonline.informs.org/journal/ijoc
一份简单《图神经网络》教程,28页ppt
专知会员服务
120+阅读 · 2020年8月2日
深度强化学习策略梯度教程,53页ppt
专知会员服务
176+阅读 · 2020年2月1日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
168+阅读 · 2019年10月11日
2019年机器学习框架回顾
专知会员服务
35+阅读 · 2019年10月11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
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
39+阅读 · 2019年10月9日
ACM TOMM Call for Papers
CCF多媒体专委会
2+阅读 · 2022年3月23日
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium9
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年12月17日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium6
中国图象图形学学会CSIG
2+阅读 · 2021年11月12日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium2
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月8日
KDD2021 | 最新GNN官方教程
机器学习与推荐算法
2+阅读 · 2021年8月18日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
23+阅读 · 2019年5月22日
LibRec 精选:基于LSTM的序列推荐实现(PyTorch)
LibRec智能推荐
50+阅读 · 2018年8月27日
【推荐】用Tensorflow理解LSTM
机器学习研究会
36+阅读 · 2017年9月11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 · 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 · 2013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
1+阅读 · 2008年12月31日
Neural Architecture Search without Training
Arxiv
10+阅读 · 2021年6月11日
Arxiv
13+阅读 · 2019年11月14日
Position-aware Graph Neural Networks
Arxiv
15+阅读 · 2019年6月11日
Arxiv
17+阅读 · 2019年3月28日
Arxiv
23+阅读 · 2018年10月24日
Arxiv
26+阅读 · 2018年2月27日
VIP会员
相关VIP内容
一份简单《图神经网络》教程,28页ppt
专知会员服务
120+阅读 · 2020年8月2日
深度强化学习策略梯度教程,53页ppt
专知会员服务
176+阅读 · 2020年2月1日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
168+阅读 · 2019年10月11日
2019年机器学习框架回顾
专知会员服务
35+阅读 · 2019年10月11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
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
39+阅读 · 2019年10月9日
相关资讯
ACM TOMM Call for Papers
CCF多媒体专委会
2+阅读 · 2022年3月23日
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium9
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年12月17日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium6
中国图象图形学学会CSIG
2+阅读 · 2021年11月12日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium2
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月8日
KDD2021 | 最新GNN官方教程
机器学习与推荐算法
2+阅读 · 2021年8月18日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
23+阅读 · 2019年5月22日
LibRec 精选:基于LSTM的序列推荐实现(PyTorch)
LibRec智能推荐
50+阅读 · 2018年8月27日
【推荐】用Tensorflow理解LSTM
机器学习研究会
36+阅读 · 2017年9月11日
相关论文
Neural Architecture Search without Training
Arxiv
10+阅读 · 2021年6月11日
Arxiv
13+阅读 · 2019年11月14日
Position-aware Graph Neural Networks
Arxiv
15+阅读 · 2019年6月11日
Arxiv
17+阅读 · 2019年3月28日
Arxiv
23+阅读 · 2018年10月24日
Arxiv
26+阅读 · 2018年2月27日
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 · 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 · 2013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
1+阅读 · 2008年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员