This paper develops a novel control-theoretic framework to analyze the non-asymptotic convergence of Q-learning. We show that the dynamics of asynchronous Q-learning with a constant step-size can be naturally formulated as a discrete-time stochastic affine switching system. Moreover, the evolution of the Q-learning estimation error is over- and underestimated by trajectories of two simpler dynamical systems. Based on these two systems, we derive a new finite-time error bound of asynchronous Q-learning when a constant stepsize is used. Our analysis also sheds light on the overestimation phenomenon of Q-learning. We further illustrate and validate the analysis through numerical simulations.


翻译:本文开发了一个新的控制理论框架, 用于分析Q- 学习的非同步融合。 我们显示, 具有恒定步尺寸的无同步Q学习的动态可以自然地被设计成一个离散时间切开的松动切片切换系统。 此外, Q- 学习估计错误的演变被两个更简单的动态系统的轨迹所过度和低估。 在这两个系统的基础上, 我们得出了一个新的有限时间错误, 在使用恒定步态时, 将不同步Q- 学习捆绑在一起。 我们的分析还揭示了Q- 学习的过高估计现象。 我们通过数字模拟进一步说明和验证分析。

0
下载
关闭预览

相关内容

专知会员服务
114+阅读 · 2019年12月24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
149+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
174+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
92+阅读 · 2019年10月10日
强化学习扫盲贴:从Q-learning到DQN
夕小瑶的卖萌屋
52+阅读 · 2019年10月13日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
17+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
41+阅读 · 2019年1月3日
Disentangled的假设的探讨
CreateAMind
9+阅读 · 2018年12月10日
Hierarchical Disentangled Representations
CreateAMind
4+阅读 · 2018年4月15日
随波逐流:Similarity-Adaptive and Discrete Optimization
我爱读PAMI
5+阅读 · 2018年2月6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
强化学习 cartpole_a3c
CreateAMind
9+阅读 · 2017年7月21日
Arxiv
11+阅读 · 2020年12月2日
Arxiv
4+阅读 · 2020年1月17日
Arxiv
6+阅读 · 2018年4月24日
VIP会员
相关资讯
强化学习扫盲贴:从Q-learning到DQN
夕小瑶的卖萌屋
52+阅读 · 2019年10月13日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
17+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
41+阅读 · 2019年1月3日
Disentangled的假设的探讨
CreateAMind
9+阅读 · 2018年12月10日
Hierarchical Disentangled Representations
CreateAMind
4+阅读 · 2018年4月15日
随波逐流:Similarity-Adaptive and Discrete Optimization
我爱读PAMI
5+阅读 · 2018年2月6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
强化学习 cartpole_a3c
CreateAMind
9+阅读 · 2017年7月21日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员