端到端基于模型的GAIL对抗模仿学习,Model-based GAIL,David 9的填坑贴

嘿,你这个叫GAIL小家伙,跟着大人学的时候,自己也要看看下一步— David 9

接着上次的GAIL讨论(GAN+增强学习),我们还有一个坑未填。即,基于模型的GAIL对抗模仿学习。首先回顾一下强化学习的简单体系:

1. 如果RL(强化学习)训练中给出回报(reward),其算法有我们熟悉的价值迭代value iteration算法和策略policy iteration算法,以及DPL(Direct Policy Learning假设一个policy)。

2. 如果没有明确回报(reward)给出,就涉及到更有意思的模仿学习IRL(Inverse Reinforcement Learning)。 一个实际的例子就是上次聊到的GAIL算法,简单说是假设回报函数,用GAN去识别目前的策略是否符合假设的回报函数(应有的策略):

来自论文:http://proceedings.mlr.press/v70/baram17a/baram17a.pdf

此处GAIL就产生一个问题,如上图,GAN判别器D可以判别生成器的策略被模仿对象(专家策略)之间的区别,但是,当把行为错误δa反向传播时,只能估算一个大概的梯度δHV 给生成器(往往不稳定并且高方差的)。这就导致一个很明显的漏洞,这个判别器D只能根据当前的行为a被模仿者的状态x1模仿者的状态x2做判别,如果模仿者和被模仿者像下面这样:

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GAN+增强学习, 从IRL和模仿学习, 聊到TRPO算法和GAIL框架, David 9来自读者的探讨,策略学习算法填坑与挖坑

如果你想成为大师,是先理解大师做法的底层思路,再自己根据这些底层思路采取行动? 还是先模仿大师行为,再慢慢推敲大师的底层思路?或许本质上,两种方法是一样的。 — David 9

聊到强人工智能,许多人无疑会提到RL (增强学习) 。事实上,RL和MDP(马尔科夫决策过程) 都可以归为策略学习算法的范畴,而策略学习的大家庭远远不只有RL和MDP:

来自:https://www.slideshare.net/samchoi7/recent-trends-in-neural-net-policy-learning

我们熟知的RL是给出行为reward(回报)的,最常见的两种RL如下

1. 可以先假设一个价值函数(value function)然后不断通过reward来学习更新使得这个价值函数收敛。价值迭代value iteration算法和策略policy iteration算法就是其中两个算法(参考:what-is-the-difference-between-value-iteration-and-policy-iteration)。之前David 9也提到过价值迭代:NIPS 2016论文精选#1—Value Iteration Networks 价值迭代网络继续阅读GAN+增强学习, 从IRL和模仿学习, 聊到TRPO算法和GAIL框架, David 9来自读者的探讨,策略学习算法填坑与挖坑

谷歌大脑的“世界模型”(World Models)与基因学的一些思考,MDN-RNN与Evolution Strategies结合的初体验与源码

我们现在看到的智能算法都不是“可生长”的,遗传算法和ES只是强调了基因的“变异”,神经网络只是固定网络结构;而生物界的基因却可以指导蛋白质构成并且“生长”。— David 9

今年上半年谷歌大脑的“世界模型”(World Models)早已引起David 9的注意,今天终于有机会和大家叨叨。对于CarRacing-v0这个增强学习经典游戏:

来自:https://github.com/AdeelMufti/WorldModels

世界模型(World Models)与其他增强学习相比有一些明显优势:

来自:https://arxiv.org/abs/1803.10122

优势的来源David 9总结有两点:1. 模型拼接得足够巧妙,2. 抓住了一些“强视觉”游戏的“痛点”。 继续阅读谷歌大脑的“世界模型”(World Models)与基因学的一些思考,MDN-RNN与Evolution Strategies结合的初体验与源码