We propose a new class of deep reinforcement learning (RL) algorithms that model latent representations in hyperbolic space. Sequential decision-making requires reasoning about the possible future consequences of current behavior. Consequently, capturing the relationship between key evolving features for a given task is conducive to recovering effective policies. To this end, hyperbolic geometry provides deep RL models with a natural basis to precisely encode this inherently hierarchical information. However, applying existing methodologies from the hyperbolic deep learning literature leads to fatal optimization instabilities due to the non-stationarity and variance characterizing RL gradient estimators. Hence, we design a new general method that counteracts such optimization challenges and enables stable end-to-end learning with deep hyperbolic representations. We empirically validate our framework by applying it to popular on-policy and off-policy RL algorithms on the Procgen and Atari 100K benchmarks, attaining near universal performance and generalization benefits. Given its natural fit, we hope future RL research will consider hyperbolic representations as a standard tool.


翻译:我们建议了一种新的深度强化学习算法(RL),该算法在双曲空间中建模潜在代表模式。 序列决策要求推理当前行为可能的未来后果。 因此, 捕捉特定任务关键变化特征之间的关系有助于恢复有效政策。 为此, 双曲几何制为深层RL模型提供了自然基础, 以精确地编码这一固有的等级信息。 但是, 应用双曲深深层次学习文献的现有方法, 会导致由于RL梯度估计器的非常态和差异性能导致致命的优化不稳定。 因此, 我们设计了一种新的通用方法, 来抵消这种优化挑战, 并且能够用深层的双曲表示法来稳定端到端的学习。 我们用经验来验证我们的框架, 将其应用于普罗根和阿塔里100K基准的流行的关于政策和离政策的RL算法, 并接近普及性能和普及性能。 我们希望未来的RL研究会将双曲表达法视为一种标准工具。

0
下载
关闭预览

相关内容

不可错过!《机器学习100讲》课程,UBC Mark Schmidt讲授
专知会员服务
71+阅读 · 2022年6月28日
【2022新书】强化学习工业应用,408页pdf
专知会员服务
220+阅读 · 2022年2月3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
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
[综述]深度学习下的场景文本检测与识别
专知会员服务
77+阅读 · 2019年10月10日
机器学习入门的经验与建议
专知会员服务
90+阅读 · 2019年10月10日
IEEE ICKG 2022: Call for Papers
机器学习与推荐算法
3+阅读 · 2022年3月30日
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13日
Multi-Task Learning的几篇综述文章
深度学习自然语言处理
15+阅读 · 2020年6月15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
无监督元学习表示学习
CreateAMind
26+阅读 · 2019年1月4日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
41+阅读 · 2019年1月3日
Hierarchical Imitation - Reinforcement Learning
CreateAMind
19+阅读 · 2018年5月25日
【论文】图上的表示学习综述
机器学习研究会
12+阅读 · 2017年9月24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 · 2014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 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
1+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 · 2009年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2022年11月8日
Arxiv
0+阅读 · 2022年11月8日
Arxiv
19+阅读 · 2022年11月8日
Arxiv
15+阅读 · 2022年6月14日
Arxiv
64+阅读 · 2022年4月13日
Arxiv
21+阅读 · 2022年2月24日
A Comprehensive Survey on Transfer Learning
Arxiv
117+阅读 · 2019年11月7日
Arxiv
15+阅读 · 2018年6月23日
VIP会员
相关VIP内容
不可错过!《机器学习100讲》课程,UBC Mark Schmidt讲授
专知会员服务
71+阅读 · 2022年6月28日
【2022新书】强化学习工业应用,408页pdf
专知会员服务
220+阅读 · 2022年2月3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
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
[综述]深度学习下的场景文本检测与识别
专知会员服务
77+阅读 · 2019年10月10日
机器学习入门的经验与建议
专知会员服务
90+阅读 · 2019年10月10日
相关资讯
IEEE ICKG 2022: Call for Papers
机器学习与推荐算法
3+阅读 · 2022年3月30日
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13日
Multi-Task Learning的几篇综述文章
深度学习自然语言处理
15+阅读 · 2020年6月15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
无监督元学习表示学习
CreateAMind
26+阅读 · 2019年1月4日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
41+阅读 · 2019年1月3日
Hierarchical Imitation - Reinforcement Learning
CreateAMind
19+阅读 · 2018年5月25日
【论文】图上的表示学习综述
机器学习研究会
12+阅读 · 2017年9月24日
强化学习族谱
CreateAMind
26+阅读 · 2017年8月2日
相关论文
Arxiv
0+阅读 · 2022年11月8日
Arxiv
0+阅读 · 2022年11月8日
Arxiv
19+阅读 · 2022年11月8日
Arxiv
15+阅读 · 2022年6月14日
Arxiv
64+阅读 · 2022年4月13日
Arxiv
21+阅读 · 2022年2月24日
A Comprehensive Survey on Transfer Learning
Arxiv
117+阅读 · 2019年11月7日
Arxiv
15+阅读 · 2018年6月23日
相关基金
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014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 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
1+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 · 2009年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员