Reward design is a fundamental problem in reinforcement learning (RL). A misspecified or poorly designed reward can result in low sample efficiency and undesired behaviors. In this paper, we propose the idea of programmatic reward design, i.e. using programs to specify the reward functions in RL environments. Programs allow human engineers to express sub-goals and complex task scenarios in a structured and interpretable way. The challenge of programmatic reward design, however, is that while humans can provide the high-level structures, properly setting the low-level details, such as the right amount of reward for a specific sub-task, remains difficult. A major contribution of this paper is a probabilistic framework that can infer the best candidate programmatic reward function from expert demonstrations. Inspired by recent generative-adversarial approaches, our framework searches for the most likely programmatic reward function under which the optimally generated trajectories cannot be differentiated from the demonstrated trajectories. Experimental results show that programmatic reward functionslearned using this framework can significantly outperform those learned using existing reward learning algo-rithms, and enable RL agents to achieve state-of-the-artperformance on highly complex tasks.


翻译:奖赏设计是强化学习(RL)的根本问题。 错误指定或设计不当的奖赏可能导致低抽样效率和不可取的行为。 在本文中,我们提出方案奖励设计构想,即使用方案来具体规定RL环境中的奖赏功能。 方案允许人类工程师以结构化和可解释的方式表达次级目标和复杂的任务设想。 但是,方案奖励设计的挑战在于,虽然人类可以提供高层次的结构,适当确定低层次的细节,例如特定子任务的适当奖赏数额,仍然困难。 本文的主要贡献是一个概率性框架,可以推断出专家示范的最佳候选方案奖赏功能。受最近的基因化对抗方法的启发,我们对最可能的方案奖励功能的框架搜索,在这种功能下,最佳产生的轨迹无法与所展示的轨迹区分。实验结果表明,利用这一框架获得的方案奖励职能可以大大优于利用现有的奖赏学习 algo-richms所学到的成绩,并使RL代理人能够完成复杂的状态任务。

0
下载
关闭预览

相关内容

100+篇《自监督学习(Self-Supervised Learning)》论文最新合集
专知会员服务
164+阅读 · 2020年3月18日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
152+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
ACM MM 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
5+阅读 · 2022年3月29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】Latest News & Announcements of the Workshop
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年12月20日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Plenary Talk2
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月2日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Plenary Talk1
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月1日
强化学习三篇论文 避免遗忘等
CreateAMind
19+阅读 · 2019年5月24日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
42+阅读 · 2019年1月3日
vae 相关论文 表示学习 1
CreateAMind
12+阅读 · 2018年9月6日
国家自然科学基金
5+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
17+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
0+阅读 · 2012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 · 2011年12月31日
VIP会员
相关资讯
ACM MM 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
5+阅读 · 2022年3月29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】Latest News & Announcements of the Workshop
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年12月20日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Plenary Talk2
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月2日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Plenary Talk1
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月1日
强化学习三篇论文 避免遗忘等
CreateAMind
19+阅读 · 2019年5月24日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
42+阅读 · 2019年1月3日
vae 相关论文 表示学习 1
CreateAMind
12+阅读 · 2018年9月6日
相关基金
国家自然科学基金
5+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
17+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
0+阅读 · 2012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 · 2011年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员