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从好奇心到熟练:世界模型如何与探索动力学相互作用

人工智能 2025-07-14 v1

摘要

有哪些驱动智能体在探索世界的同时又能维持对环境的控制?从玩耍的儿童到实验室的科学家,智能体必须在好奇心(寻求知识的驱动力)与熟练(掌握并控制环境的驱动力)之间取得平衡。将认知理论中的内在动机与强化学习相结合,我们探讨的是如何通过不断演化的内部表征来调节好奇心(新奇性或信息增益)与熟练(赋能)之间的权衡。我们比较了两种基于模型的智能体,一种使用手工设计的状态抽象(Tabular),另一种学习内部世界模型(Dreamer)。Tabular智能体显示出好奇心与熟练引导探索呈离散模式,而两者并重可提升探索效果。Dreamer智能体揭示了探索与表征学习之间的双向相互作用,映射出好奇心与熟练发展演化的认知发展模式。我们的发现将自适应探索形式化为在追求未知与可控之间的平衡,为认知理论和高效强化学习提供了洞见。

关键词

引用

@article{arxiv.2507.08210,
  title  = {From Curiosity to Competence: How World Models Interact with the Dynamics of Exploration},
  author = {Fryderyk Mantiuk and Hanqi Zhou and Charley M. Wu},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2507.08210},
  year   = {2025}
}