The ability for robots to transfer their learned knowledge to new tasks -- where data is scarce -- is a fundamental challenge for successful robot learning. While fine-tuning has been well-studied as a simple but effective transfer approach in the context of supervised learning, it is not as well-explored in the context of reinforcement learning. In this work, we study the problem of fine-tuning in transfer reinforcement learning when tasks are parameterized by their reward functions, which are known beforehand. We conjecture that fine-tuning drastically underperforms when source and target trajectories are part of different \emph{homotopy classes}. We demonstrate that fine-tuning policy parameters across homotopy classes compared to fine-tuning within a homotopy class requires more interaction with the environment, and in certain cases is impossible. We propose a novel fine-tuning algorithm, \ours, that consists of a relaxing stage and a curriculum learning stage to enable transfer learning across homotopy classes. Finally, we evaluate our approach on several robotics-inspired simulated environments and empirically verify that the \ours\ method can successfully fine-tune in a sample-efficient way compared to existing baselines.


翻译:机器人将所学知识传授给新任务 -- -- 数据稀少 -- -- 的能力是成功机器人学习的基本挑战。微调在监督学习中被很好地认为是一种简单而有效的转移方法,但在强化学习方面,微调并不是很好地探索。在这项工作中,我们研究的是当任务以其奖赏功能为参数(这是事先已知的)时,如何微调增强学习。我们推测,当源和目标轨迹是不同 emph{homotopy 类的一部分时,微调会大大地落后于功能。我们证明,同质调班与同质类微调相比,细调政策参数需要与环境进行更多的互动,在某些情况下是不可能的。我们提出一个新的微调算法(\ours),它包括一个放松的阶段和一个课程学习阶段,以便能够在同质类之间转移学习。最后,我们评估了我们在若干机器人激励的模拟环境中的方法,以及实验性地核查,在比较现有基准时,同质调的方法可以成功地微调。

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