The curse of dimensionality is a widely known issue in reinforcement learning (RL). In the tabular setting where the state space $\mathcal{S}$ and the action space $\mathcal{A}$ are both finite, to obtain a nearly optimal policy with sampling access to a generative model, the minimax optimal sample complexity scales linearly with $|\mathcal{S}|\times|\mathcal{A}|$, which can be prohibitively large when $\mathcal{S}$ or $\mathcal{A}$ is large. This paper considers a Markov decision process (MDP) that admits a set of state-action features, which can linearly express (or approximate) its probability transition kernel. We show that a model-based approach (resp.$~$Q-learning) provably learns an $\varepsilon$-optimal policy (resp.$~$Q-function) with high probability as soon as the sample size exceeds the order of $\frac{K}{(1-\gamma)^{3}\varepsilon^{2}}$ (resp.$~$$\frac{K}{(1-\gamma)^{4}\varepsilon^{2}}$), up to some logarithmic factor. Here $K$ is the feature dimension and $\gamma\in(0,1)$ is the discount factor of the MDP. Both sample complexity bounds are provably tight, and our result for the model-based approach matches the minimax lower bound. Our results show that for arbitrarily large-scale MDP, both the model-based approach and Q-learning are sample-efficient when $K$ is relatively small, and hence the title of this paper.


翻译:维度的诅咒是加固学习( RL) 中广为人知的一个问题。 在表格设置中, 州空间$\ mathcal{S}$ 和动作空间$\ mathcal{A}$都是有限的, 要获得接近最佳的政策, 抽样使用基因模型, 小型最佳样本复杂度是线性, 以$\ mathcal{S ⁇ tims\\ mathcal{A} $, 当$\ mathcal{S} 或$\ mathclus Explical{A} 美元是巨大的时, 国家空间空间 $\ macal$ 美元 和$kmac_\\\\\ mac\\\ max% maxl_ max% maxl maxl maxal_maxl maxal_max max max max max max__ max_ max max max_max max max_ max_ max_ max_ max_ max_ max_ max_ max_ max_ max_ max_ max_ maxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx

0
下载
关闭预览

相关内容

【强化学习资源集合】Awesome Reinforcement Learning
专知会员服务
94+阅读 · 2019年12月23日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
59+阅读 · 2019年10月17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
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
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
28+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
17+阅读 · 2019年1月7日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2日
【SIGIR2018】五篇对抗训练文章
专知
12+阅读 · 2018年7月9日
【学习】Hierarchical Softmax
机器学习研究会
4+阅读 · 2017年8月6日
Auto-Encoding GAN
CreateAMind
7+阅读 · 2017年8月4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
5+阅读 · 2020年6月16日
Arxiv
5+阅读 · 2018年6月12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
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
28+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
17+阅读 · 2019年1月7日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2日
【SIGIR2018】五篇对抗训练文章
专知
12+阅读 · 2018年7月9日
【学习】Hierarchical Softmax
机器学习研究会
4+阅读 · 2017年8月6日
Auto-Encoding GAN
CreateAMind
7+阅读 · 2017年8月4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