TTR-Based Reward for Reinforcement Learning with Implicit Model Priors
Notice bibliographique
Résumé
Model-free reinforcement learning (RL) is a powerful approach for learning control policies directly from high-dimensional state and observation. However, it tends to be data-inefficient, which is especially costly in robotic learning tasks. On the other hand, optimal control does not require data if the system model is known, but cannot scale to models with high-dimensional states and observations. To exploit benefits of both model-free RL and optimal control, we propose time-to-reach-based (TTR-based) reward shaping, an optimal control-inspired technique to alleviate data inefficiency while retaining advantages of model-free RL. This is achieved by summarizing key system model information using a TTR function to greatly speed up the RL process, as shown in our simulation results. The TTR function is defined as the minimum time required to move from any state to the goal under assumed system dynamics constraints. Since the TTR function is computationally intractable for systems with high-dimensional states, we compute it for approximate, lower-dimensional system models that still captures key dynamic behaviors. Our approach can be flexibly and easily incorporated into any model-free RL algorithm without altering the original algorithm structure, and is compatible with any other techniques that may facilitate the RL process. We evaluate our approach on two representative robotic learning tasks and three well-known model-free RL algorithms, and show significant improvements in data efficiency and performance.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,002 | 0,010 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,002 |
| Science ouverte | 0,002 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,002 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,003 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».