Human-in-the-Loop Reinforcement Learning: A Survey and Position on Requirements, Challenges, and Opportunities
Notice bibliographique
Résumé
Artificial intelligence (AI) and especially reinforcement learning (RL) have the potential to enable agents to learn and perform tasks autonomously with superhuman performance. However, we consider RL as fundamentally a Human-in-the-Loop (HITL) paradigm, even when an agent eventually performs its task autonomously. In cases where the reward function is challenging or impossible to define, HITL approaches are considered particularly advantageous. The application of Reinforcement Learning from Human Feedback (RLHF) in systems such as ChatGPT demonstrates the effectiveness of optimizing for user experience and integrating their feedback into the training loop. In HITL RL, human input is integrated during the agent’s learning process, allowing iterative updates and fine-tuning based on human feedback, thus enhancing the agent’s performance. Since the human is an essential part of this process, we argue that human-centric approaches are the key to successful RL, a fact that has not been adequately considered in the existing literature. This paper aims to inform readers about current explainability methods in HITL RL. It also shows how the application of explainable AI (xAI) and specific improvements to existing explainability approaches can enable a better human-agent interaction in HITL RL for all types of users, whether for lay people, domain experts, or machine learning specialists. Accounting for the workflow in HITL RL and based on software and machine learning methodologies, this article identifies four phases for human involvement for creating HITL RL systems: (1) Agent Development, (2) Agent Learning, (3) Agent Evaluation, and (4) Agent Deployment. We highlight human involvement, explanation requirements, new challenges, and goals for each phase. We furthermore identify low-risk, high-return opportunities for explainability research in HITL RL and present long-term research goals to advance the field. Finally, we propose a vision of human-robot collaboration that allows both parties to reach their full potential and cooperate effectively.
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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 | 0,004 | 0,006 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,002 | 0,002 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,002 |
| Communication savante | 0,003 | 0,004 |
| Science ouverte | 0,002 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,002 | 0,003 |
| 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 ».