Direct policy search serves as one of the workhorses in modern reinforcement learning (RL), and its applications in continuous control tasks have recently attracted increasing attention. In this work, we investigate the convergence theory of policy gradient (PG) methods for learning the linear risk-sensitive and robust controller. In particular, we develop PG methods that can be implemented in a derivative-free fashion by sampling system trajectories, and establish both global convergence and sample complexity results in the solutions of two fundamental settings in risk-sensitive and robust control: the finite-horizon linear exponential quadratic Gaussian, and the finite-horizon linear-quadratic disturbance attenuation problems. As a by-product, our results also provide the first sample complexity for the global convergence of PG methods on solving zero-sum linear-quadratic dynamic games, a nonconvex-nonconcave minimax optimization problem that serves as a baseline setting in multi-agent reinforcement learning (MARL) with continuous spaces. One feature of our algorithms is that during the learning phase, a certain level of robustness/risk-sensitivity of the controller is preserved, which we termed as the implicit regularization property, and is an essential requirement in safety-critical control systems.


翻译:在现代强化学习(RL)中,直接政策搜索是现代强化学习(RL)中的一项工作,它在连续控制任务中的应用最近引起越来越多的注意。在这项工作中,我们调查了政策梯度(PG)方法的趋同理论,以学习线性风险敏感和强健控制器。特别是,我们开发了PG方法,可以通过取样系统轨迹以无衍生物方式采用无衍生物方式实施,并建立了全球趋同和样本复杂性,从而解决了两种基本风险敏感和稳健控制环境中的两个基本环境:有限和偏差线性指数二次曲线高斯和有限和有限和线性线性赤道扰动缓解问题。作为一个副产品,我们的结果还为PG方法的全球趋同提供了第一个样本复杂性,以解决零和线性赤道动态游戏,一个非convex-nonconcave小型摩克斯优化问题,这是具有连续空间的多试剂强化学习(MARL)的基线设置。我们的算法的一个特征是,在学习阶段,对控制器中的某些强度/风险敏感度/风险敏感度敏感度敏感度要求保持了一种隐性控制系统。

0
下载
关闭预览

相关内容

专知会员服务
50+阅读 · 2020年12月14日
【干货书】机器学习速查手册,135页pdf
专知会员服务
122+阅读 · 2020年11月20日
Linux导论,Introduction to Linux,96页ppt
专知会员服务
76+阅读 · 2020年7月26日
深度强化学习策略梯度教程,53页ppt
专知会员服务
176+阅读 · 2020年2月1日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
57+阅读 · 2019年10月17日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
168+阅读 · 2019年10月11日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
23+阅读 · 2019年5月22日
动物脑的好奇心和强化学习的好奇心
CreateAMind
10+阅读 · 2019年1月26日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
41+阅读 · 2019年1月3日
RL 真经
CreateAMind
5+阅读 · 2018年12月28日
OpenAI丨深度强化学习关键论文列表
中国人工智能学会
17+阅读 · 2018年11月10日
【论文】变分推断(Variational inference)的总结
机器学习研究会
39+阅读 · 2017年11月16日
Auto-Encoding GAN
CreateAMind
7+阅读 · 2017年8月4日
强化学习族谱
CreateAMind
26+阅读 · 2017年8月2日
强化学习 cartpole_a3c
CreateAMind
9+阅读 · 2017年7月21日
Generalization and Regularization in DQN
Arxiv
6+阅读 · 2019年1月30日
Arxiv
5+阅读 · 2017年12月14日
VIP会员
相关VIP内容
专知会员服务
50+阅读 · 2020年12月14日
【干货书】机器学习速查手册,135页pdf
专知会员服务
122+阅读 · 2020年11月20日
Linux导论,Introduction to Linux,96页ppt
专知会员服务
76+阅读 · 2020年7月26日
深度强化学习策略梯度教程,53页ppt
专知会员服务
176+阅读 · 2020年2月1日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
57+阅读 · 2019年10月17日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
168+阅读 · 2019年10月11日
相关资讯
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
23+阅读 · 2019年5月22日
动物脑的好奇心和强化学习的好奇心
CreateAMind
10+阅读 · 2019年1月26日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
41+阅读 · 2019年1月3日
RL 真经
CreateAMind
5+阅读 · 2018年12月28日
OpenAI丨深度强化学习关键论文列表
中国人工智能学会
17+阅读 · 2018年11月10日
【论文】变分推断(Variational inference)的总结
机器学习研究会
39+阅读 · 2017年11月16日
Auto-Encoding GAN
CreateAMind
7+阅读 · 2017年8月4日
强化学习族谱
CreateAMind
26+阅读 · 2017年8月2日
强化学习 cartpole_a3c
CreateAMind
9+阅读 · 2017年7月21日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员