Inductive biases and generalisation for deep reinforcement learning
Notice bibliographique
Résumé
<p>In this thesis we aim to improve generalisation in deep reinforcement learning. Generalisation is a fundamental challenge for any type of learning, determining how acquired knowledge can be transferred to new, previously unseen situations. We focus on reinforcement learning, a framework describing how artificial agents can learn to interact with their environment to achieve goals. In recent years, by using neural networks to represent agents, it has achieved remarkable success and vastly expanded its scope of possible applications. Our goal is to improve the performance of these agents by allowing them to learn faster, to learn better solutions and to react robustly to previously unseen situations. On this quest, we explore a range of different methods and approaches.</p>\n\n<p>We focus on incorporating additional structures, also called inductive biases, into the agent. Focussing on specific, yet widely applicable problem domains, we can develop specialised architectures which greatly improve performance. In Chapter 3 we focus on partially observable environments in which the agent is prevented full access to all task-relevant information at every moment in time. In Chapter 4 we turn our attention to multi-task and transfer learning and devise a novel training method allowing us to train hierarchically structured agents. Our method optimises for re-usability of individual solutions, greatly enhancing performance in transfer settings.</p>\n\n<p>In the second part of this thesis, we turn our attention towards regularisation, another form of inductive bias, as a means to improve generalisation of deep agents. In Chapter 5 we first explore stochastic regularisation in reinforcement learning (rl). While these techniques have proven highly effective in supervised learning, we highlight and overcome difficulties in applying them directly to online rl algorithms, one of the most powerful and widely used types of learning in rl. In Chapter 6 we investigate generalisation in deep rl on a more fundamental level by exploring how transient non-stationarity in the training data can interfere with the stochastic gradient training of neural networks and can bias them towards worse solutions. Many state of the art rl algorithms introduce these types of non-stationarity into the training, even in stationary environments, by using a continuously improving policy for data collection. We propose a novel framework to reduce the non-stationarity experienced by the trained policy, thereby allowing for improved generalisation.</p>\n
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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 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,002 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,002 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,001 |
| 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 ».