In recent years, robust Markov decision processes (MDPs) have emerged as a prominent modeling framework for dynamic decision problems affected by uncertainty. In contrast to classical MDPs, which only account for stochasticity by modeling the dynamics through a stochastic process with a known transition kernel, robust MDPs additionally account for ambiguity by optimizing in view of the most adverse transition kernel from a prescribed ambiguity set. In this paper, we develop a novel solution framework for robust MDPs with s-rectangular ambiguity sets that decomposes the problem into a sequence of robust Bellman updates and simplex projections. Exploiting the rich structure present in the simplex projections corresponding to phi-divergence ambiguity sets, we show that the associated s-rectangular robust MDPs can be solved substantially faster than with state-of-the-art commercial solvers as well as a recent first-order solution scheme, thus rendering them attractive alternatives to classical MDPs in practical applications.


翻译:近年来,稳健的马尔科夫决策流程(MDPs)已成为受不确定性影响的动态决策问题的重要模型框架。与传统的MDPs形成鲜明的模型框架相反,传统的MDPs通过一个已知的过渡内核的随机过程模拟动态,这只能说明随机性,而强健的MDPs又通过一个已知的过渡内核的模拟过程,通过优化从规定的模棱两可中最不利的过渡内核来解释模糊性。在本文件中,我们为强健的MDPs制定了一个新的解决方案框架,带有立方形模糊性,将问题分解成一个稳健的贝尔曼更新和简单预测的序列。我们利用简单预测中的丰富结构,与视视网点的模糊性各组相匹配,我们表明,相关的长方形强的MDPs能够大大快于最先进的商业解决方案以及最近的一级解决方案,从而在实际应用中为典型的MDP提供具有吸引力的替代方案。

0
下载
关闭预览

相关内容

【2022新书】机器学习中的统计建模:概念和应用,398页pdf
专知会员服务
134+阅读 · 2022年11月5日
专知会员服务
75+阅读 · 2021年3月16日
【2020新书】概率机器学习,附212页pdf与slides
专知会员服务
101+阅读 · 2020年11月12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
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
VCIP 2022 Call for Special Session Proposals
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年4月1日
ACM TOMM Call for Papers
CCF多媒体专委会
2+阅读 · 2022年3月23日
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13日
灾难性遗忘问题新视角:迁移-干扰平衡
CreateAMind
17+阅读 · 2019年7月6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
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
17+阅读 · 2019年1月7日
无监督元学习表示学习
CreateAMind
25+阅读 · 2019年1月4日
【推荐】RNN/LSTM时序预测
机器学习研究会
25+阅读 · 2017年9月8日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+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 · 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
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 · 2009年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2023年3月7日
Arxiv
0+阅读 · 2023年3月7日
VIP会员
相关VIP内容
【2022新书】机器学习中的统计建模:概念和应用,398页pdf
专知会员服务
134+阅读 · 2022年11月5日
专知会员服务
75+阅读 · 2021年3月16日
【2020新书】概率机器学习,附212页pdf与slides
专知会员服务
101+阅读 · 2020年11月12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
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
VCIP 2022 Call for Special Session Proposals
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年4月1日
ACM TOMM Call for Papers
CCF多媒体专委会
2+阅读 · 2022年3月23日
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13日
灾难性遗忘问题新视角:迁移-干扰平衡
CreateAMind
17+阅读 · 2019年7月6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
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
17+阅读 · 2019年1月7日
无监督元学习表示学习
CreateAMind
25+阅读 · 2019年1月4日
【推荐】RNN/LSTM时序预测
机器学习研究会
25+阅读 · 2017年9月8日
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+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 · 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
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 · 2009年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员