Safety is a critical hurdle that limits the application of deep reinforcement learning (RL) to real-world control tasks. To this end, constrained reinforcement learning leverages cost functions to improve safety in constrained Markov decision processes. However, such constrained RL methods fail to achieve zero violation even when the cost limit is zero. This paper analyzes the reason for such failure, which suggests that a proper cost function plays an important role in constrained RL. Inspired by the analysis, we propose AutoCost, a simple yet effective framework that automatically searches for cost functions that help constrained RL to achieve zero-violation performance. We validate the proposed method and the searched cost function on the safe RL benchmark Safety Gym. We compare the performance of augmented agents that use our cost function to provide additive intrinsic costs with baseline agents that use the same policy learners but with only extrinsic costs. Results show that the converged policies with intrinsic costs in all environments achieve zero constraint violation and comparable performance with baselines.


翻译:安全是限制深加学习(RL)应用到现实世界控制任务的关键障碍。为此,受限制的强化学习在限制的Markov决策程序中利用成本功能来提高安全性。然而,这种受限制的RL方法即使成本限制为零,也未能达到零违反。本文分析了这种失败的原因,表明适当的成本功能在限制RL中起着重要作用。 我们提议AutoCost,这是一个简单而有效的框架,可以自动搜索成本功能,帮助限制RL实现零违反性能。我们验证了拟议方法和安全RL基准安全系统所搜索的成本功能。我们比较了使用我们成本功能的增强的代理的绩效,这些代理使用相同的政策学习者提供附加的内在成本,但仅使用外在成本。结果显示,在所有环境中与内在成本相融合的政策都实现了零约束性违反,与基线的类似性业绩。

0
下载
关闭预览

相关内容

在数学优化,统计学,计量经济学,决策理论,机器学习和计算神经科学中,代价函数,又叫损失函数或成本函数,它是将一个或多个变量的事件阈值映射到直观地表示与该事件。 一个优化问题试图最小化损失函数。 目标函数是损失函数或其负值,在这种情况下它将被最大化。
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
58+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
174+阅读 · 2019年10月11日
【哈佛大学商学院课程Fall 2019】机器学习可解释性
专知会员服务
103+阅读 · 2019年10月9日
IEEE TII Call For Papers
CCF多媒体专委会
3+阅读 · 2022年3月24日
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
27+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
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
42+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
【推荐】用Python/OpenCV实现增强现实
机器学习研究会
15+阅读 · 2017年11月16日
【论文】图上的表示学习综述
机器学习研究会
14+阅读 · 2017年9月24日
【推荐】GAN架构入门综述(资源汇总)
机器学习研究会
10+阅读 · 2017年9月3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 · 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
3+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 · 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
0+阅读 · 2009年12月31日
Arxiv
21+阅读 · 2022年11月8日
A Multi-Objective Deep Reinforcement Learning Framework
VIP会员
相关资讯
IEEE TII Call For Papers
CCF多媒体专委会
3+阅读 · 2022年3月24日
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
27+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
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
42+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
【推荐】用Python/OpenCV实现增强现实
机器学习研究会
15+阅读 · 2017年11月16日
【论文】图上的表示学习综述
机器学习研究会
14+阅读 · 2017年9月24日
【推荐】GAN架构入门综述(资源汇总)
机器学习研究会
10+阅读 · 2017年9月3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 · 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
3+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 · 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
0+阅读 · 2009年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员