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Enregistrement W4401656650 · doi:10.1016/j.engappai.2024.109131

Explainability of deep reinforcement learning algorithms in robotic domains by using Layer-wise Relevance Propagation

2024· article· en· W4401656650 sur OpenAlex

Pourquoi ce travail est dans la base

Une base qui oublie comment elle a trouvé un travail ne peut pas être vérifiée. Voici les voies qui ont admis celui-ci.

affAu moins un auteur déclare une institution canadienne dans l'instantané OpenAlex épinglé.

Notice bibliographique

RevueEngineering Applications of Artificial Intelligence · 2024
Typearticle
Langueen
DomaineComputer Science
ThématiqueExplainable Artificial Intelligence (XAI)
Établissements canadiensInstitute of Health EconomicsUniversity of Alberta
Organismes subventionnairesnon disponible
Mots-clésComputer scienceReinforcement learningRelevance (law)Artificial intelligenceLayer (electronics)AlgorithmMachine learningMaterials scienceComposite material

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

A key component to the recent success of reinforcement learning is the introduction of neural networks for representation learning. Doing so allows for solving challenging problems in several domains, one of which is robotics. However, a major criticism of deep reinforcement learning (DRL) algorithms is their lack of explainability and interpretability. This problem is even exacerbated in robotics as they oftentimes cohabitate space with humans, making it imperative to be able to reason about their behavior. In this paper, we propose to analyze the learned representation in a robotic setting by utilizing Graph Networks (GNs). Using the GN and Layer-wise Relevance Propagation (LRP), we represent the observations as an entity-relationship to allow us to interpret the learned policy. We evaluate our approach in two environments in MuJoCo. These two environments were delicately designed to effectively measure the value of knowledge gained by our approach to analyzing learned representations. This approach allows us to analyze not only how different parts of the observation space contribute to the decision-making process but also differentiate between policies and their differences in performance. This difference in performance also allows for reasoning about the agent’s recovery from faults. These insights are key contributions to explainable deep reinforcement learning in robotic settings.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Prédiction distillée sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni 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.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,001
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,000
Version: codex-gemma-dda1882f352aStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesMéta-épidémiologie (sens strict)
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Simulation ou modélisation · Signal consensuel: Simulation ou modélisation
GenreSignal candidat: Méthodes · Signal consensuel: aucune
Score de désaccord entre enseignants0,921
Score d'incertitude au seuil1,000

Scores Codex et Gemma par catégorie

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0010,000
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0000,000
Bibliométrie0,0000,002
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0000,001
Science ouverte0,0010,000
Intégrité de la recherche0,0000,000
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0000,000

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.

Tête enseignante Opus0,025
Tête enseignante GPT0,286
Écart entre enseignants0,262 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_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 découle