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基于线性函数逼近的近极小极大最优强化学习

机器学习 2023-01-31 v3

摘要

我们研究基于线性函数逼近的强化学习,其中转移概率与奖励函数相对于特征映射 ϕ(s,a)\boldsymbol{\phi}(s,a) 是线性的。具体而言,我们考虑片段式非齐次线性马尔可夫决策过程(MDP),并提出一种新颖的计算高效算法 LSVI-UCB+^+,其达到 O~(HdT)\widetilde{O}(Hd\sqrt{T}) 的悔界,其中 HH 为片段长度,dd 为特征维数,TT 为步数。LSVI-UCB+^+ 建立在加权岭回归与带 Bernstein 型探索奖励的上置信值迭代之上。我们的统计结果借助新颖的分析工具获得,包括一个新的具保守性的椭圆势 Bernstein 自归一化界,以及对修正项的精炼分析。这是线性 MDP 直至对数因子的极小极大最优算法,其弥合了 (Jin et al., 2020) 中 O~(H3d3T)\widetilde{O}(\sqrt{H^3d^3T}) 的上界与线性 MDP 的 Ω(HdT)\Omega(Hd\sqrt{T}) 下界之间的 Hd\sqrt{Hd} 差距。

关键词

引用

@article{arxiv.2206.11489,
  title  = {Nearly Minimax Optimal Reinforcement Learning with Linear Function Approximation},
  author = {Pihe Hu and Yu Chen and Longbo Huang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2206.11489},
  year   = {2023}
}

备注

This is an updated version of our ICML camera-ready version, which has a technical error in building the over-optimistic value function. In this version, this error is fixed using the technique of the "rare-switching" value function from (He et al., 2022)