The past few years have seen rapid progress in combining reinforcement learning (RL) with deep learning. Various breakthroughs ranging from games to robotics have spurred the interest in designing sophisticated RL algorithms and systems. However, the prevailing workflow in RL is to learn tabula rasa, which may incur computational inefficiency. This precludes continuous deployment of RL algorithms and potentially excludes researchers without large-scale computing resources. In many other areas of machine learning, the pretraining paradigm has shown to be effective in acquiring transferable knowledge, which can be utilized for a variety of downstream tasks. Recently, we saw a surge of interest in Pretraining for Deep RL with promising results. However, much of the research has been based on different experimental settings. Due to the nature of RL, pretraining in this field is faced with unique challenges and hence requires new design principles. In this survey, we seek to systematically review existing works in pretraining for deep reinforcement learning, provide a taxonomy of these methods, discuss each sub-field, and bring attention to open problems and future directions.
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我们研究了从连续动作空间到离散动作空间的软参与者批评(SAC)的适应性。我们重新访问香草囊,并在应用于离散设置时对其Q值低估和性能不稳定性问题提供深入的了解。因此,我们建议使用Q-CLIP的熵 - 平均Q学习和双平均Q学习来解决这些问题。对具有离散动作空间(包括Atari游戏和大型MOBA游戏)的典型基准测试的广泛实验显示了我们提出的方法的功效。我们的代码在:https://github.com/coldsummerday/revisiting-discrete-sac。
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在动态环境中,持续增强学习(CRL)的关键挑战是,随着环境在其生命周期的变化,同时最大程度地减少对学习的信息的灾难性忘记,随着环境在其一生中的变化而变化。为了应对这一挑战,在本文中,我们提出了Dacorl,即动态自动持续RL。 Dacorl使用渐进式上下文化学习了上下文条件条件的策略,该策略会逐步将动态环境中的一系列固定任务群集成一系列上下文,并选择一个可扩展的多头神经网络以近似策略。具体来说,我们定义了一组具有类似动力学的任务,并将上下文推理形式化为在线贝叶斯无限高斯混合物集群的过程,这些过程是在环境特征上,诉诸在线贝叶斯推断,以推断上下文的后端分布。在以前的中国餐厅流程的假设下,该技术可以将当前任务准确地分类为先前看到的上下文,或者根据需要实例化新的上下文,而无需依靠任何外部指标来提前向环境变化发出信号。此外,我们采用了可扩展的多头神经网络,其输出层与新实例化的上下文同步扩展,以及一个知识蒸馏正规化项来保留学习任务的性能。作为一个可以与各种深度RL算法结合使用的一般框架,Dacorl在稳定性,整体性能和概括能力方面具有一致的优势,而不是现有方法,这是通过对几种机器人导航和Mujoco Socomotion任务进行的广泛实验来验证的。
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由于部分可观察性,高维视觉感知和延迟奖励,在MINECRAFT等开放世界游戏中的学习理性行为仍然是挑战,以便对加固学习(RL)研究造成挑战性,高维视觉感知和延迟奖励。为了解决这个问题,我们提出了一种具有代表学习和模仿学习的样本有效的等级RL方法,以应对感知和探索。具体来说,我们的方法包括两个层次结构,其中高级控制器学习控制策略来控制选项,低级工作人员学会解决每个子任务。为了提高子任务的学习,我们提出了一种技术组合,包括1)动作感知表示学习,其捕获了行动和表示之间的基础关系,2)基于鉴别者的自模仿学习,以实现有效的探索,以及3)合奏行为克隆一致性筛选政策鲁棒性。广泛的实验表明,Juewu-MC通过大边缘显着提高了样品效率并优于一组基线。值得注意的是,我们赢得了神经脂溢斯矿业锦标赛2021年研究竞赛的冠军,并实现了最高的绩效评分。
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Temporal sentence grounding (TSG) aims to identify the temporal boundary of a specific segment from an untrimmed video by a sentence query. All existing works first utilize a sparse sampling strategy to extract a fixed number of video frames and then conduct multi-modal interactions with query sentence for reasoning. However, we argue that these methods have overlooked two indispensable issues: 1) Boundary-bias: The annotated target segment generally refers to two specific frames as corresponding start and end timestamps. The video downsampling process may lose these two frames and take the adjacent irrelevant frames as new boundaries. 2) Reasoning-bias: Such incorrect new boundary frames also lead to the reasoning bias during frame-query interaction, reducing the generalization ability of model. To alleviate above limitations, in this paper, we propose a novel Siamese Sampling and Reasoning Network (SSRN) for TSG, which introduces a siamese sampling mechanism to generate additional contextual frames to enrich and refine the new boundaries. Specifically, a reasoning strategy is developed to learn the inter-relationship among these frames and generate soft labels on boundaries for more accurate frame-query reasoning. Such mechanism is also able to supplement the absent consecutive visual semantics to the sampled sparse frames for fine-grained activity understanding. Extensive experiments demonstrate the effectiveness of SSRN on three challenging datasets.
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在狭窄的空间中,基于传统层次自治系统的运动计划可能会导致映射,定位和控制噪声引起碰撞。此外,当无映射时,它将被禁用。为了解决这些问题,我们利用深厚的加强学习,可以证明可以有效地进行自我决策,从而在狭窄的空间中自探索而无需地图,同时避免碰撞。具体而言,基于我们的Ackermann-Steering矩形Zebrat机器人及其凉亭模拟器,我们建议矩形安全区域来表示状态并检测矩形形状的机器人的碰撞,以及无需精心制作的奖励功能,不需要增强功能。目的地信息。然后,我们在模拟的狭窄轨道中基准了五种增强学习算法,包括DDPG,DQN,SAC,PPO和PPO-DISCRETE。经过训练,良好的DDPG和DQN型号可以转移到三个全新的模拟轨道上,然后转移到三个现实世界中。
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多代理增强学习(MARL)最近在各个领域取得了巨大的成功。但是,借助黑盒神经网络架构,现有的MARL方法以不透明的方式做出决策,使人无法理解学习知识以及输入观察如何影响决策。我们的解决方案是混合经常性的软决策树(MixRTS),这是一种可解释的新型结构,可以通过决策树的根到叶子路径来表示明确的决策过程。我们在软决策树中引入了一种新颖的经常性结构,以解决部分观察性,并通过仅基于局部观察结果线性混合复发树的输出来估算关节作用值。理论分析表明,混合物在分解中保证具有添加性和单调性的结构约束。我们在一系列具有挑战性的Starcraft II任务上评估MixRT。实验结果表明,与广泛研究的基线相比,我们的可解释的学习框架获得了竞争性能,并提供了对决策过程的更直接的解释和领域知识。
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本文研究了时间句子接地的多媒体问题(TSG),该问题旨在根据给定的句子查询准确地确定未修剪视频中的特定视频段。传统的TSG方法主要遵循自上而下或自下而上的框架,不是端到端。他们严重依靠耗时的后处理来完善接地结果。最近,提出了一些基于变压器的方法来有效地对视频和查询之间的细粒语义对齐进行建模。尽管这些方法在一定程度上达到了显着的性能,但它们同样将视频的框架和查询的单词视为用于关联的变压器输入,未能捕获其不同水平的粒度与独特的语义。为了解决这个问题,在本文中,我们提出了一种新型的等级局部 - 全球变压器(HLGT)来利用这种层次结构信息,并模拟不同粒度的不同级别的相互作用和不同的模态之间的相互作用,以学习更多细粒度的多模式表示。具体而言,我们首先将视频和查询分为单个剪辑和短语,以通过时间变压器学习其本地上下文(相邻依赖关系)和全局相关性(远程依赖)。然后,引入了全球本地变压器,以了解本地级别和全球级别语义之间的相互作用,以提供更好的多模式推理。此外,我们开发了一种新的跨模式周期一致性损失,以在两种模式之间实施相互作用,并鼓励它们之间的语义一致性。最后,我们设计了一个全新的跨模式平行变压器解码器,以集成编码的视觉和文本特征,以进行最终接地。在三个具有挑战性的数据集上进行了广泛的实验表明,我们提出的HLGT实现了新的最新性能。
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人群计数是一项回归任务,它估计场景图像中的人数,在一系列安全至关重要的应用程序中起着至关重要的作用,例如视频监视,交通监控和流量控制。在本文中,我们研究了基于深度学习的人群计数模型对后门攻击的脆弱性,这是对深度学习的主要安全威胁。后门攻击者通过数据中毒将后门触发植入目标模型,以控制测试时间的预测。与已经开发和测试的大多数现有后门攻击的图像分类模型不同,人群计数模型是输出多维密度图的回归模型,因此需要不同的技术来操纵。在本文中,我们提出了两次新颖的密度操纵后门攻击(DMBA $^{ - } $和DMBA $^{+} $),以攻击模型以产生任意的大或小密度估计。实验结果证明了我们对五个经典人群计数模型和四种类型数据集的DMBA攻击的有效性。我们还深入分析了后门人群计数模型的独特挑战,并揭示了有效攻击的两个关键要素:1)完整而密集的触发器以及2)操纵地面真相计数或密度图。我们的工作可以帮助评估人群计数模型对潜在后门攻击的脆弱性。
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时间句地接地(TSG)是视频理解的关键和基础。虽然现有方法训练具有大量数据的精心设计的深网络,但我们发现他们可以轻松忘记由于偏移数据分布而在训练阶段的很少出现的情况,这影响了模型概括并导致不希望的表现。为了解决这个问题,我们提出了一个内存增强的网络,称为内存引导的语义学习网络(MGSL-net),它学习并记住在TSG任务中的很少出现的内容。具体而言,MGSL-Net由三个主要部件组成:跨模型互动模块,存储器增强模块和异构注意力模块。我们首先将给定的视频查询对与跨模型图卷积网络对齐,然后利用内存模块在域特定的持久存储器中记录跨模板共享语义功能。在培训期间,内存插槽与常见和罕见的案例动态相关,减轻了遗忘问题。在测试中,可以通过检索存储的存储器来提高罕见的情况,从而产生更好的概括。最后,使用异构注意力模块在视频和查询域中集成增强的多模态特征。三个基准测试的实验结果表明了我们对效率和效率的方法的优势,这在整个数据集上显着提高了准确性,而且在罕见的情况下也是如此。
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