Over the last few years, we have not seen any major developments in model-free or model-based learning methods that would make one obsolete relative to the other. In most cases, the used technique is heavily dependent on the use case scenario or other attributes, e.g. the environment. Both approaches have their own advantages, for example, sample efficiency or computational efficiency. However, when combining the two, the advantages of each can be combined and hence achieve better performance. The TD-MPC framework is an example of this approach. On the one hand, a world model in combination with model predictive control is used to get a good initial estimate of the value function. On the other hand, a Q function is used to provide a good long-term estimate. Similar to algorithms like MuZero a latent state representation is used, where only task-relevant information is encoded to reduce the complexity. In this paper, we propose the use of a reconstruction function within the TD-MPC framework, so that the agent can reconstruct the original observation given the internal state representation. This allows our agent to have a more stable learning signal during training and also improves sample efficiency. Our proposed addition of another loss term leads to improved performance on both state- and image-based tasks from the DeepMind-Control suite.


翻译:过去几年,我们没有看到任何可以使一种学习方法相对于另一种过时的重大发展。在大多数情况下,所使用的技术严重依赖于使用情况场景或其他属性,例如环境。两种方法都各自有优势,例如样本效率或计算效率。然而,当将两种方法相结合时,可以结合每种方法的优势,从而实现更好的性能。TD-MPC框架就是这种方法的一个例子。一方面,使用世界模型结合模型预测控制来获得良好的价值函数初始估计。另一方面,使用Q函数来提供良好的长期估计。类似于MuZero这样的算法,使用潜在状态表示,只编码与任务相关的信息,以减少复杂性。在本文中,我们提出在TD-MPC框架中使用重构函数,使代理可以在给定内部状态表示的情况下重构原始观测值。这使得我们的代理在训练期间具有更稳定的学习信号,并提高了样本效率。我们提出的增加了另一个损失项的方法在DeepMind-Control套件的基于状态和图像的任务上都具有改进的表现。

0
下载
关闭预览

相关内容

模型预测控制是一类特殊的控制。它的当前控制动作是在每一个采样瞬间通过求解一个有限时域开环最优控制问题而获得。过程的当前状态作为最优控制问题的初始状态,解得的最优控制序列只实施第一个控制作用。这是它与那些使用预先计算控制律的算法的最大不同。本质上模型预测控制求解一个开环最优控制问题。它的思想与具体的模型无关,但是实现则与模型有关。
零样本文本分类,Zero-Shot Learning for Text Classification
专知会员服务
95+阅读 · 2020年5月31日
100+篇《自监督学习(Self-Supervised Learning)》论文最新合集
专知会员服务
161+阅读 · 2020年3月18日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
167+阅读 · 2019年10月11日
强化学习三篇论文 避免遗忘等
CreateAMind
19+阅读 · 2019年5月24日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
23+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
25+阅读 · 2019年5月18日
逆强化学习-学习人先验的动机
CreateAMind
15+阅读 · 2019年1月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
17+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
41+阅读 · 2019年1月3日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12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
强化学习族谱
CreateAMind
26+阅读 · 2017年8月2日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
Arxiv
31+阅读 · 2021年3月29日
Arxiv
16+阅读 · 2021年1月27日
VIP会员
相关VIP内容
零样本文本分类,Zero-Shot Learning for Text Classification
专知会员服务
95+阅读 · 2020年5月31日
100+篇《自监督学习(Self-Supervised Learning)》论文最新合集
专知会员服务
161+阅读 · 2020年3月18日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
167+阅读 · 2019年10月11日
相关资讯
强化学习三篇论文 避免遗忘等
CreateAMind
19+阅读 · 2019年5月24日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
23+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
25+阅读 · 2019年5月18日
逆强化学习-学习人先验的动机
CreateAMind
15+阅读 · 2019年1月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
17+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
41+阅读 · 2019年1月3日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12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
强化学习族谱
CreateAMind
26+阅读 · 2017年8月2日
相关基金
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员