An Empirical Comparison of Off-policy Prediction Learning Algorithms in the Four Rooms Environment
Notice bibliographique
Résumé
Many off-policy prediction learning algorithms have been proposed in the past decade, but it remains unclear which algorithms learn faster than others. We empirically compare 11 off-policy prediction learning algorithms with linear function approximation on two small tasks: the Rooms task, and the High Variance Rooms task. The tasks are designed such that learning fast in them is challenging. In the Rooms task, the product of importance sampling ratios can be as large as $2^{14}$ and can sometimes be two. To control the high variance caused by the product of the importance sampling ratios, step size should be set small, which in turn slows down learning. The High Variance Rooms task is more extreme in that the product of the ratios can become as large as $2^{14}\times 25$. This paper builds upon the empirical study of off-policy prediction learning algorithms by Ghiassian and Sutton (2021). We consider the same set of algorithms as theirs and employ the same experimental methodology. The algorithms considered are: Off-policy TD($λ$), five Gradient-TD algorithms, two Emphatic-TD algorithms, Tree Backup($λ$), Vtrace($λ$), and ABTD($ζ$). We found that the algorithms' performance is highly affected by the variance induced by the importance sampling ratios. The data shows that Tree Backup($λ$), Vtrace($λ$), and ABTD($ζ$) are not affected by the high variance as much as other algorithms but they restrict the effective bootstrapping parameter in a way that is too limiting for tasks where high variance is not present. We observed that Emphatic TD($λ$) tends to have lower asymptotic error than other algorithms, but might learn more slowly in some cases. We suggest algorithms for practitioners based on their problem of interest, and suggest approaches that can be applied to specific algorithms that might result in substantially improved algorithms.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,002 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
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 tête enseignante, 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 ».