本文设计了一个由三种类型的代理人:个人,保险公司和政府的微型社会的连续重复游戏。对经济学文献的新生,我们使用加强学习(RL),与多军匪徒问题密切相关,以学习每花费1美元的拟议政策干预措施的福利影响。该论文严格讨论了提议的干预措施的可取性,通过逐案将它们相互比较。本文为校准的理论模型提供了算法政策评估的框架,该模型可以帮助可行性研究。
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由于数据量增加,金融业的快速变化已经彻底改变了数据处理和数据分析的技术,并带来了新的理论和计算挑战。与古典随机控制理论和解决财务决策问题的其他分析方法相比,解决模型假设的财务决策问题,强化学习(RL)的新发展能够充分利用具有更少模型假设的大量财务数据并改善复杂的金融环境中的决策。该调查纸目的旨在审查最近的资金途径的发展和使用RL方法。我们介绍了马尔可夫决策过程,这是许多常用的RL方法的设置。然后引入各种算法,重点介绍不需要任何模型假设的基于价值和基于策略的方法。连接是用神经网络进行的,以扩展框架以包含深的RL算法。我们的调查通过讨论了这些RL算法在金融中各种决策问题中的应用,包括最佳执行,投资组合优化,期权定价和对冲,市场制作,智能订单路由和Robo-Awaring。
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实际经济体可以被视为一种顺序不完美信息游戏,具有许多异质,互动的各种代理类型的战略代理,例如消费者,公司和政府。动态一般均衡模型是在此类系统中建模经济活动,交互和结果的普通经济工具。然而,当所有代理商是战略和互动时,现有的分析和计算方法努力寻找明确的均衡,而联合学习是不稳定的并且具有挑战性。在其他人中,一个重要的原因是,一个经济代理人的行动可能会改变另一名代理人的奖励职能,例如,当公司更改价格或政府更改税收时,消费者的消费者的消费收入变化。我们表明,多代理深度加强学习(RL)可以发现稳定的解决方案,即通过使用结构的学习课程和高效的GPU,在经济模拟中,在经济仿真中,在经济模拟中,可以发现普遍存器类型的稳定解决方案。仿真和培训。概念上,我们的方法更加灵活,不需要不切实际的假设,例如市场清算,通常用于分析途径。我们的GPU实施使得能够在合理的时间范围内具有大量代理的经济体,例如,在一天内完成培训。我们展示了我们在实际商业周期模型中的方法,这是一个代表性的DGE模型系列,100名工人消费者,10家公司和政府税收和重新分配。我们通过近似最佳响应分析验证了学习的Meta-Game epsilon-Nash均衡,表明RL政策与经济直觉保持一致,我们的方法是建设性的,例如,通过明确地学习Meta-Game epsilon-Nash ePhilia的频谱打开RBC型号。
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我们回顾了有关模型的文献,这些文献试图解释具有金钱回报的正常形式游戏所描述的社交互动中的人类行为。我们首先涵盖社会和道德偏好。然后,我们专注于日益增长的研究,表明人们对描述行动的语言做出反应,尤其是在激活道德问题时。最后,我们认为行为经济学正处于向基于语言的偏好转变的范式中,这将需要探索新的模型和实验设置。
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全球综合合作对于限制全球温度的升高至关重要,同时继续经济发展,例如减少严重的不平等或实现长期经济增长。与N战略代理进行缓解气候变化的长期合作提出了一个复杂的游戏理论问题。例如,代理商可以谈判并达成气候协议,但是没有中央权力可以执行遵守这些协议。因此,设计谈判和协议框架以促进合作,允许所有代理人达到其个人政策目标并激励长期遵守,这一点至关重要。这是一个跨学科的挑战,要求在机器学习,经济学,气候科学,法律,政策,道德和其他领域进行研究人员之间的合作。特别是,我们认为机器学习是解决该领域复杂性的关键工具。为了促进这项研究,在这里,我们介绍了一个多区域综合评估模型,模拟全球气候和经济,可用于设计和评估不同谈判和协议框架的战略成果。我们还描述了如何使用多代理增强学习来使用水稻N训练理性剂。该框架是全球气候合作的基础,这是一个工作组协作和气候谈判和协议设计的竞争。在这里,我们邀请科学界使用Rice-N,机器学习,经济直觉和其他领域知识来设计和评估其解决方案。更多信息可以在www.ai4climatecoop.org上找到。
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\ EMPH {人工智能}(AI)系统越来越多地参与影响我们生活的决策,确保自动决策是公平的,道德已经成为最优先事项。直观地,我们觉得类似人的决定,人工代理人的判断应该必然地以一些道德原则为基础。然而,如果有关决定所基础的所有有关因素的全部信息,可以真正伦理(人类或人为)和公平(根据任何道德理论)和公平(根据公平的任何概念)的规定在决策时。这提出了两个问题:(1)在设置中,我们依赖使用通过监督学习获得的分类器的AI系统,存在一些感应/泛化,即使在学习期间也可能不存在一些相关属性。 (2)根据游戏揭示任何 - 无论是道德的纯策略都不可避免地易于剥削,建模这些决定。此外,在许多游戏中,只能通过使用混合策略来获得纳什均衡,即实现数学上最佳结果,决定必须随机化。在本文中,我们认为,在监督学习设置中,存在至少以及确定性分类器的随机分类器,因此在许多情况下可能是最佳选择。我们支持我们的理论效果,具有一个实证研究,表明对随机人工决策者的积极社会态度,并讨论了与使用与当前的AI政策和标准化举措相关的随机分类器相关的一些政策和实施问题。
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Safe Reinforcement Learning can be defined as the process of learning policies that maximize the expectation of the return in problems in which it is important to ensure reasonable system performance and/or respect safety constraints during the learning and/or deployment processes. We categorize and analyze two approaches of Safe Reinforcement Learning. The first is based on the modification of the optimality criterion, the classic discounted finite/infinite horizon, with a safety factor. The second is based on the modification of the exploration process through the incorporation of external knowledge or the guidance of a risk metric. We use the proposed classification to survey the existing literature, as well as suggesting future directions for Safe Reinforcement Learning.
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我们考虑单个强化学习与基于事件驱动的代理商金融市场模型相互作用时学习最佳执行代理的学习动力。交易在事件时间内通过匹配引擎进行异步进行。最佳执行代理在不同级别的初始订单尺寸和不同尺寸的状态空间上进行考虑。使用校准方法考虑了对基于代理的模型和市场的影响,该方法探讨了经验性风格化事实和价格影响曲线的变化。收敛,音量轨迹和动作痕迹图用于可视化学习动力学。这表明了最佳执行代理如何在模拟的反应性市场框架内学习最佳交易决策,以及如何通过引入战略订单分类来改变模拟市场的反反应。
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从定义的福利到定义的缴款计划的过渡使从政府和机构退休的责任转移到了个人。确定个人的最佳储蓄和投资策略对于稳定的金融立场和避免在工作生活和退休期间避免贫困至关重要,这在一个世界上,这是一项特别具有挑战性的任务,在这个世界上,不同职业组经历的就业和收入轨迹是高度多样化的。我们介绍了一个模型,在该模型中,代理商学习最佳投资组合分配和储蓄策略,这些策略适合其异质概况。我们使用深度加强学习来训练代理。通过职业和年龄依赖收入演化动态校准环境。该研究的重点是取决于代理概况的异质收入轨迹,并结合了代理的行为参数化。该模型提供了一种灵活的方法,可在不同的情况下估算异构概况的终身消费和投资选择。
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我们考虑创建助手的问题,这些助手可以帮助代理人(通常是人类)解决新颖的顺序决策问题,假设代理人无法将奖励功能明确指定给助手。我们没有像目前的方法那样旨在自动化并代替代理人,而是赋予助手一个咨询角色,并将代理商作为主要决策者。困难是,我们必须考虑由代理商的限制或限制引起的潜在偏见,这可能导致其看似非理性地拒绝建议。为此,我们介绍了一种新颖的援助形式化,以模拟这些偏见,从而使助手推断和适应它们。然后,我们引入了一种计划助手建议的新方法,该方法可以扩展到大型决策问题。最后,我们通过实验表明我们的方法适应了这些代理偏见,并且比基于自动化的替代方案给代理带来了更高的累积奖励。
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在线电子商务平台上的算法定价引起了人们对默认勾结的关注,在这种情况下,强化学习算法学会以分散的方式设定合格价格,而无非是利润反馈。这就提出了一个问题,即是否可以通过设计合适的“购买盒子”来防止合格定价,即通过设计管理电子商务网站要素的规则,这些规则将特定产品和价格推向消费者。在本文中,我们证明了平台也可以使用增强学习(RL)来学习有效防止RL卖家勾结的框规则。为此,我们采用了Stackelberg POMDP的方法,并在学习强大的规则方面取得了成功,这些规则继续提供高昂的消费者福利,以及采用不同行为模型或对商品的分发费用的卖家。
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Advocates of algorithmic techniques like data mining argue that these techniques eliminate human biases from the decision-making process. But an algorithm is only as good as the data it works with. Data is frequently imperfect in ways that allow these algorithms to inherit the prejudices of prior decision makers. In other cases, data may simply reflect the widespread biases that persist in society at large. In still others, data mining can discover surprisingly useful regularities that are really just preexisting patterns of exclusion and inequality. Unthinking reliance on data mining can deny historically disadvantaged and vulnerable groups full participation in society. Worse still, because the resulting discrimination is almost always an unintentional emergent property of the algorithm's use rather than a conscious choice by its programmers, it can be unusually hard to identify the source of the problem or to explain it to a court. This Essay examines these concerns through the lens of American antidiscrimination law-more particularly, through Title
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Curiosity for machine agents has been a focus of lively research activity. The study of human and animal curiosity, particularly specific curiosity, has unearthed several properties that would offer important benefits for machine learners, but that have not yet been well-explored in machine intelligence. In this work, we conduct a comprehensive, multidisciplinary survey of the field of animal and machine curiosity. As a principal contribution of this work, we use this survey as a foundation to introduce and define what we consider to be five of the most important properties of specific curiosity: 1) directedness towards inostensible referents, 2) cessation when satisfied, 3) voluntary exposure, 4) transience, and 5) coherent long-term learning. As a second main contribution of this work, we show how these properties may be implemented together in a proof-of-concept reinforcement learning agent: we demonstrate how the properties manifest in the behaviour of this agent in a simple non-episodic grid-world environment that includes curiosity-inducing locations and induced targets of curiosity. As we would hope, our example of a computational specific curiosity agent exhibits short-term directed behaviour while updating long-term preferences to adaptively seek out curiosity-inducing situations. This work, therefore, presents a landmark synthesis and translation of specific curiosity to the domain of machine learning and reinforcement learning and provides a novel view into how specific curiosity operates and in the future might be integrated into the behaviour of goal-seeking, decision-making computational agents in complex environments.
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Adequately assigning credit to actions for future outcomes based on their contributions is a long-standing open challenge in Reinforcement Learning. The assumptions of the most commonly used credit assignment method are disadvantageous in tasks where the effects of decisions are not immediately evident. Furthermore, this method can only evaluate actions that have been selected by the agent, making it highly inefficient. Still, no alternative methods have been widely adopted in the field. Hindsight Credit Assignment is a promising, but still unexplored candidate, which aims to solve the problems of both long-term and counterfactual credit assignment. In this thesis, we empirically investigate Hindsight Credit Assignment to identify its main benefits, and key points to improve. Then, we apply it to factored state representations, and in particular to state representations based on the causal structure of the environment. In this setting, we propose a variant of Hindsight Credit Assignment that effectively exploits a given causal structure. We show that our modification greatly decreases the workload of Hindsight Credit Assignment, making it more efficient and enabling it to outperform the baseline credit assignment method on various tasks. This opens the way to other methods based on given or learned causal structures.
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业务分析(BA)的广泛采用带来了财务收益和提高效率。但是,当BA以公正的影响为决定时,这些进步同时引起了人们对法律和道德挑战的不断增加。作为对这些关注的回应,对算法公平性的新兴研究涉及算法输出,这些算法可能会导致不同的结果或其他形式的对人群亚组的不公正现象,尤其是那些在历史上被边缘化的人。公平性是根据法律合规,社会责任和效用是相关的;如果不充分和系统地解决,不公平的BA系统可能会导致社会危害,也可能威胁到组织自己的生存,其竞争力和整体绩效。本文提供了有关算法公平的前瞻性,注重BA的评论。我们首先回顾有关偏见来源和措施的最新研究以及偏见缓解算法。然后,我们对公用事业关系的详细讨论进行了详细的讨论,强调经常假设这两种构造之间经常是错误的或短视的。最后,我们通过确定企业学者解决有效和负责任的BA的关键的有影响力的公开挑战的机会来绘制前进的道路。
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Recommender systems can strongly influence which information we see online, e.g., on social media, and thus impact our beliefs, decisions, and actions. At the same time, these systems can create substantial business value for different stakeholders. Given the growing potential impact of such AI-based systems on individuals, organizations, and society, questions of fairness have gained increased attention in recent years. However, research on fairness in recommender systems is still a developing area. In this survey, we first review the fundamental concepts and notions of fairness that were put forward in the area in the recent past. Afterward, through a review of more than 150 scholarly publications, we present an overview of how research in this field is currently operationalized, e.g., in terms of general research methodology, fairness measures, and algorithmic approaches. Overall, our analysis of recent works points to specific research gaps. In particular, we find that in many research works in computer science, very abstract problem operationalizations are prevalent, and questions of the underlying normative claims and what represents a fair recommendation in the context of a given application are often not discussed in depth. These observations call for more interdisciplinary research to address fairness in recommendation in a more comprehensive and impactful manner.
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在过去的十年中,多智能经纪人强化学习(Marl)已经有了重大进展,但仍存在许多挑战,例如高样本复杂性和慢趋同稳定的政策,在广泛的部署之前需要克服,这是可能的。然而,在实践中,许多现实世界的环境已经部署了用于生成策略的次优或启发式方法。一个有趣的问题是如何最好地使用这些方法作为顾问,以帮助改善多代理领域的加强学习。在本文中,我们提供了一个原则的框架,用于将动作建议纳入多代理设置中的在线次优顾问。我们描述了在非传记通用随机游戏环境中提供多种智能强化代理(海军上将)的问题,并提出了两种新的基于Q学习的算法:海军上将决策(海军DM)和海军上将 - 顾问评估(Admiral-AE) ,这使我们能够通过适当地纳入顾问(Admiral-DM)的建议来改善学习,并评估顾问(Admiral-AE)的有效性。我们从理论上分析了算法,并在一般加上随机游戏中提供了关于他们学习的定点保证。此外,广泛的实验说明了这些算法:可以在各种环境中使用,具有对其他相关基线的有利相比的性能,可以扩展到大状态行动空间,并且对来自顾问的不良建议具有稳健性。
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本文介绍了用于交易单一资产的双重Q网络算法,即E-MINI S&P 500连续期货合约。我们使用经过验证的设置作为我们环境的基础,并具有多个扩展。我们的贸易代理商的功能不断扩展,包括其他资产,例如商品,从而产生了四种型号。我们还应对环境条件,包括成本和危机。我们的贸易代理商首先接受了特定时间段的培训,并根据新数据进行了测试,并将其与长期策略(市场)进行了比较。我们分析了各种模型与样本中/样本外性能之间有关环境的差异。实验结果表明,贸易代理人遵循适当的行为。它可以将其政策调整为不同的情况,例如在存在交易成本时更广泛地使用中性位置。此外,净资产价值超过了基准的净值,代理商在测试集中的市场优于市场。我们使用DDQN算法对代理商在金融领域中的行为提供初步见解。这项研究的结果可用于进一步发展。
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This paper surveys the eld of reinforcement learning from a computer-science perspective. It is written to be accessible to researchers familiar with machine learning. Both the historical basis of the eld and a broad selection of current work are summarized. Reinforcement learning is the problem faced by an agent that learns behavior through trial-and-error interactions with a dynamic environment. The work described here has a resemblance to work in psychology, but di ers considerably in the details and in the use of the word \reinforcement." The paper discusses central issues of reinforcement learning, including trading o exploration and exploitation, establishing the foundations of the eld via Markov decision theory, learning from delayed reinforcement, constructing empirical models to accelerate learning, making use of generalization and hierarchy, and coping with hidden state. It concludes with a survey of some implemented systems and an assessment of the practical utility of current methods for reinforcement learning.
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数字化和远程连接扩大了攻击面,使网络系统更脆弱。由于攻击者变得越来越复杂和资源丰富,仅仅依赖传统网络保护,如入侵检测,防火墙和加密,不足以保护网络系统。网络弹性提供了一种新的安全范式,可以使用弹性机制来补充保护不足。一种网络弹性机制(CRM)适应了已知的或零日威胁和实际威胁和不确定性,并对他们进行战略性地响应,以便在成功攻击时保持网络系统的关键功能。反馈架构在启用CRM的在线感应,推理和致动过程中发挥关键作用。强化学习(RL)是一个重要的工具,对网络弹性的反馈架构构成。它允许CRM提供有限或没有事先知识和攻击者的有限攻击的顺序响应。在这项工作中,我们审查了Cyber​​恢复力的RL的文献,并讨论了对三种主要类型的漏洞,即姿势有关,与信息相关的脆弱性的网络恢复力。我们介绍了三个CRM的应用领域:移动目标防御,防守网络欺骗和辅助人类安全技术。 RL算法也有漏洞。我们解释了RL的三个漏洞和目前的攻击模型,其中攻击者针对环境与代理商之间交换的信息:奖励,国家观察和行动命令。我们展示攻击者可以通过最低攻击努力来欺骗RL代理商学习邪恶的政策。最后,我们讨论了RL为基于RL的CRM的网络安全和恢复力和新兴应用的未来挑战。
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