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周期激活函数在强化学习中的频率与泛化

机器学习 2025-03-20 v2 人工智能 神经与进化计算

摘要

周期激活函数,常称为学习型傅里叶特征,已被广泛证明可提高各种深度强化学习算法的样本效率和稳定性。关于这些改进来源的假设存在兼容性争议。一种观点是周期激活学习低频表示,因而避免对引导目标的过拟合。另一种观点是周期激活学习高频表示,这些表示更具表达性,允许网络快速适应复杂的价值函数。我们对这些主张进行经验分析,发现无论其初始化频率如何,周期表示始终会收敛到高频。我们也发现,尽管周期激活函数提高了样本效率,但它们在加入观察噪声的状态上表现出较差的泛化——尤其是与使用 ReLU 激活函数的等效网络进行比较时。最后,我们表明权重衰减正则化能够部分抵消周期激活函数的过拟合,实现快速学习的价值函数同时具有良好的泛化。

关键词

引用

@article{arxiv.2407.06756,
  title  = {Frequency and Generalisation of Periodic Activation Functions in Reinforcement Learning},
  author = {Augustine N. Mavor-Parker and Matthew J. Sargent and Caswell Barry and Lewis Griffin and Clare Lyle},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2407.06756},
  year   = {2025}
}

备注

RLC format, fixed bug which incorrectly gave vanilla ReLU training runs weight decay