An inherent problem in reinforcement learning is coping with policies that are uncertain about what action to take (or the value of a state). Model uncertainty, more formally known as epistemic uncertainty, refers to the expected prediction error of a model beyond the sampling noise. In this paper, we propose a metric for epistemic uncertainty estimation in Q-value functions, which we term pathwise epistemic uncertainty. We further develop a method to compute its approximate upper bound, which we call F -value. We experimentally apply the latter to Deep Q-Networks (DQN) and show that uncertainty estimation in reinforcement learning serves as a useful indication of learning progress. We then propose a new approach to improving sample efficiency in actor-critic algorithms by learning from an existing (previously learned or hard-coded) oracle policy while uncertainty is high, aiming to avoid unproductive random actions during training. We term this Critic Confidence Guided Exploration (CCGE). We implement CCGE on Soft Actor-Critic (SAC) using our F-value metric, which we apply to a handful of popular Gym environments and show that it achieves better sample efficiency and total episodic reward than vanilla SAC in limited contexts.


翻译:强化学习的一个固有问题是,在强化学习中,模型不确定性(更正式称为缩写不确定性)是指抽样噪音之外模型的预期预测错误。在本文中,我们建议了Q值函数中的缩写不确定性估算指标,我们用它来定义路径上表的不确定性。我们进一步开发了一种方法来计算其近乎的上层约束值,我们称之为F - 值。我们实验性地将后者应用到深QNetworks(DQN),并表明,在强化学习中,不确定性的估算是学习进展的有益标志。我们然后提出一种新的方法,通过学习现有的(以前学过或硬编码的)或缩略语政策,提高演员-批评算法的抽样效率,在不确定性高的同时,目的是避免非生产性的随机行动。我们称之为Crit 信任指导探索(CCGE) 。我们用我们的F值指标将“软动作-CAC”(SAC)应用到少数流行的GymAC环境,并显示它能更好实现抽样效率。

0
下载
关闭预览

相关内容

Artificial Intelligence: Ready to Ride the Wave? BCG 28页PPT
专知会员服务
26+阅读 · 2022年2月20日
专知会员服务
38+阅读 · 2020年9月6日
Linux导论,Introduction to Linux,96页ppt
专知会员服务
76+阅读 · 2020年7月26日
100+篇《自监督学习(Self-Supervised Learning)》论文最新合集
专知会员服务
161+阅读 · 2020年3月18日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
57+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
168+阅读 · 2019年10月11日
VCIP 2022 Call for Special Session Proposals
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年4月1日
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Industry Talk1
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年7月28日
谷歌足球游戏环境使用介绍
CreateAMind
31+阅读 · 2019年6月27日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
23+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月18日
无监督元学习表示学习
CreateAMind
26+阅读 · 2019年1月4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
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 · 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 · 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 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
VIP会员
相关VIP内容
Artificial Intelligence: Ready to Ride the Wave? BCG 28页PPT
专知会员服务
26+阅读 · 2022年2月20日
专知会员服务
38+阅读 · 2020年9月6日
Linux导论,Introduction to Linux,96页ppt
专知会员服务
76+阅读 · 2020年7月26日
100+篇《自监督学习(Self-Supervised Learning)》论文最新合集
专知会员服务
161+阅读 · 2020年3月18日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
57+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
168+阅读 · 2019年10月11日
相关资讯
VCIP 2022 Call for Special Session Proposals
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年4月1日
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Industry Talk1
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年7月28日
谷歌足球游戏环境使用介绍
CreateAMind
31+阅读 · 2019年6月27日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
23+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月18日
无监督元学习表示学习
CreateAMind
26+阅读 · 2019年1月4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
强化学习族谱
CreateAMind
26+阅读 · 2017年8月2日
相关基金
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 · 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 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009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