A long-standing goal of reinforcement learning is to acquire agents that can learn on training tasks and generalize well on unseen tasks that may share a similar dynamic but with different reward functions. A general challenge is to quantitatively measure the similarities between these different tasks, which is vital for analyzing the task distribution and further designing algorithms with stronger generalization. To address this, we present a novel metric named Task Distribution Relevance (TDR) via optimal Q functions of different tasks to capture the relevance of the task distribution quantitatively. In the case of tasks with a high TDR, i.e., the tasks differ significantly, we show that the Markovian policies cannot differentiate them, leading to poor performance. Based on this insight, we encode all historical information into policies for distinguishing different tasks and propose Task Aware Dreamer (TAD), which extends world models into our reward-informed world models to capture invariant latent features over different tasks. In TAD, we calculate the corresponding variational lower bound of the data log-likelihood, including a novel term to distinguish different tasks via states, to optimize reward-informed world models. Extensive experiments in both image-based control tasks and state-based control tasks demonstrate that TAD can significantly improve the performance of handling different tasks simultaneously, especially for those with high TDR, and demonstrate a strong generalization ability to unseen tasks.


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