Policy Optimization (PO) algorithms have been proven particularly suited to handle the high-dimensionality of real-world continuous control tasks. In this context, Trust Region Policy Optimization methods represent a popular approach to stabilize the policy updates. These usually rely on the Kullback-Leibler (KL) divergence to limit the change in the policy. The Wasserstein distance represents a natural alternative, in place of the KL divergence, to define trust regions or to regularize the objective function. However, state-of-the-art works either resort to its approximations or do not provide an algorithm for continuous state-action spaces, reducing the applicability of the method. In this paper, we explore optimal transport discrepancies (which include the Wasserstein distance) to define trust regions, and we propose a novel algorithm - Optimal Transport Trust Region Policy Optimization (OT-TRPO) - for continuous state-action spaces. We circumvent the infinite-dimensional optimization problem for PO by providing a one-dimensional dual reformulation for which strong duality holds. We then analytically derive the optimal policy update given the solution of the dual problem. This way, we bypass the computation of optimal transport costs and of optimal transport maps, which we implicitly characterize by solving the dual formulation. Finally, we provide an experimental evaluation of our approach across various control tasks. Our results show that optimal transport discrepancies can offer an advantage over state-of-the-art approaches.


翻译:实践证明,政策优化算法特别适合于处理现实世界持续控制任务的高度层面。在这方面,信任区域政策优化方法代表了稳定政策更新的流行性方法。这些方法通常依赖库尔贝克-利伯尔(KL)差异来限制政策的变化。瓦塞尔斯坦距离代表了一种自然的替代方法,取代了KL差异,以定义信任区域或规范客观功能。然而,最先进的方法要么采用其近似法,要么不提供持续国家行动空间的算法,降低方法的适用性。在本文中,我们探索了界定信任区域的最佳运输差异(包括瓦塞斯坦距离),我们提出了一种新颖的算法――最佳运输信任区域政策优化化(OT-TRPO)――以持续的国家行动空间。我们绕过对PO的无限程度优化优化问题,为此提供了一维度的双重调整方法。我们随后通过分析推导得出最佳的政策更新方法,因为双重问题的解决办法是解决双重问题。我们通过这一方法,我们绕过了双向运输提供最佳运输优势的双向分析,我们提供了最佳的计算方法。

0
下载
关闭预览

相关内容

让 iOS 8 和 OS X Yosemite 无缝切换的一个新特性。 > Apple products have always been designed to work together beautifully. But now they may really surprise you. With iOS 8 and OS X Yosemite, you’ll be able to do more wonderful things than ever before.

Source: Apple - iOS 8
【干货书】机器学习速查手册,135页pdf
专知会员服务
125+阅读 · 2020年11月20日
Linux导论,Introduction to Linux,96页ppt
专知会员服务
77+阅读 · 2020年7月26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
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
39+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
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Tutorial
中国图象图形学学会CSIG
3+阅读 · 2021年12月20日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium9
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年12月17日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Industry Talk1
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年7月28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
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 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2008年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2008年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2022年12月2日
Arxiv
0+阅读 · 2022年11月30日
VIP会员
相关VIP内容
【干货书】机器学习速查手册,135页pdf
专知会员服务
125+阅读 · 2020年11月20日
Linux导论,Introduction to Linux,96页ppt
专知会员服务
77+阅读 · 2020年7月26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
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
39+阅读 · 2019年10月9日
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
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Tutorial
中国图象图形学学会CSIG
3+阅读 · 2021年12月20日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium9
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年12月17日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Industry Talk1
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年7月28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
相关基金
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 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2008年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2008年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员