我们介绍RLDS(强化学习数据集),一个生态系统,用于在连续决策(SDM)的上下文中记录,重播,操纵,注释和共享数据,包括加强学习(RL),从演示,离线RL或I模仿学习学习。 RLDS不仅能够再现现有的研究和轻松生成新数据集,而且还加速了新的研究。通过提供标准和无损的数据集格式,它可以在更广泛的任务中快速测试新的算法。 RLDS生态系统使数据集很容易在没有任何信息丢失的情况下共享数据集,并且在将各种数据处理管道应用于大集的数据集时,在底层原始格式不可知。此外,RLD提供了用于收集由合成代理或人类生成的数据的工具,以及检查和操纵收集的数据。最终,与TFD的集成有助于与研究界共享RL数据集。
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加强学习(RL)研究的进展通常是由新的,具有挑战性的环境的设计驱动的,这是一项昂贵的事业,需要技能与典型的机器学习研究人员的正交性。环境发展的复杂性仅随着程序性产生(PCG)的兴起而增加,作为产生能够测试RL剂稳健性和泛化的各种环境的流行范式。此外,现有环境通常需要复杂的构建过程,从而使重现结果变得困难。为了解决这些问题,我们介绍了基于网状引擎的基于网络的集成开发环境(IDE)Griddlyjs。 Griddlyjs允许研究人员使用方便的图形接口在视觉上设计和调试任意,复杂的PCG网格世界环境,并可视化,评估和记录训练有素的代理模型的性能。通过将RL工作流连接到由现代Web标准启用的高级功能,Griddlyjs允许发布交互式代理 - 环境演示,将实验结果直接重现为Web。为了证明Griddlyjs的多功能性,我们使用它来快速开发一个复杂的组成拼图解决环境,以及任意人为设计的环境配置及其用于自动课程学习和离线RL的解决方案。 Griddlyjs IDE是开源的,可以在\ url {https://griddly.ai}上免费获得。
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深度强化学习(RL)导致了许多最近和开创性的进步。但是,这些进步通常以培训的基础体系结构的规模增加以及用于训练它们的RL算法的复杂性提高,而均以增加规模的成本。这些增长反过来又使研究人员更难迅速原型新想法或复制已发表的RL算法。为了解决这些问题,这项工作描述了ACME,这是一个用于构建新型RL算法的框架,这些框架是专门设计的,用于启用使用简单的模块化组件构建的代理,这些组件可以在各种执行范围内使用。尽管ACME的主要目标是为算法开发提供一个框架,但第二个目标是提供重要或最先进算法的简单参考实现。这些实现既是对我们的设计决策的验证,也是对RL研究中可重复性的重要贡献。在这项工作中,我们描述了ACME内部做出的主要设计决策,并提供了有关如何使用其组件来实施各种算法的进一步详细信息。我们的实验为许多常见和最先进的算法提供了基准,并显示了如何为更大且更复杂的环境扩展这些算法。这突出了ACME的主要优点之一,即它可用于实现大型,分布式的RL算法,这些算法可以以较大的尺度运行,同时仍保持该实现的固有可读性。这项工作提出了第二篇文章的版本,恰好与模块化的增加相吻合,对离线,模仿和从演示算法学习以及作为ACME的一部分实现的各种新代理。
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在嘈杂的互联网规模数据集上进行了预测,已对具有广泛的文本,图像和其他模式能力的培训模型进行了大量研究。但是,对于许多顺序决策域,例如机器人技术,视频游戏和计算机使用,公开可用的数据不包含以相同方式训练行为先验所需的标签。我们通过半监督的模仿学习将互联网规模的预处理扩展到顺序的决策域,其中代理通过观看在线未标记的视频来学习行动。具体而言,我们表明,使用少量标记的数据,我们可以训练一个足够准确的反向动力学模型,可以标记一个巨大的未标记在线数据来源 - 在这里,在线播放Minecraft的在线视频 - 然后我们可以从中训练一般行为先验。尽管使用了本地人类界面(鼠标和键盘为20Hz),但我们表明,这种行为先验具有非平凡的零射击功能,并且可以通过模仿学习和加强学习,可以对其进行微调,以进行硬探索任务。不可能通过增强学习从头开始学习。对于许多任务,我们的模型都表现出人类水平的性能,我们是第一个报告可以制作钻石工具的计算机代理,这些工具可以花费超过20分钟(24,000个环境动作)的游戏玩法来实现。
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Progress in continual reinforcement learning has been limited due to several barriers to entry: missing code, high compute requirements, and a lack of suitable benchmarks. In this work, we present CORA, a platform for Continual Reinforcement Learning Agents that provides benchmarks, baselines, and metrics in a single code package. The benchmarks we provide are designed to evaluate different aspects of the continual RL challenge, such as catastrophic forgetting, plasticity, ability to generalize, and sample-efficient learning. Three of the benchmarks utilize video game environments (Atari, Procgen, NetHack). The fourth benchmark, CHORES, consists of four different task sequences in a visually realistic home simulator, drawn from a diverse set of task and scene parameters. To compare continual RL methods on these benchmarks, we prepare three metrics in CORA: Continual Evaluation, Isolated Forgetting, and Zero-Shot Forward Transfer. Finally, CORA includes a set of performant, open-source baselines of existing algorithms for researchers to use and expand on. We release CORA and hope that the continual RL community can benefit from our contributions, to accelerate the development of new continual RL algorithms.
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深度强化学习(RL)的进展是通过用于培训代理商的具有挑战性的基准的可用性来驱动。但是,社区广泛采用的基准未明确设计用于评估RL方法的特定功能。虽然存在用于评估RL的特定打开问题的环境(例如探索,转移学习,无监督环境设计,甚至语言辅助RL),但一旦研究超出证明,通常难以将这些更富有,更复杂的环境 - 概念结果。我们展示了一个强大的沙箱框架,用于易于设计新颖的RL环境。 Minihack是一个停止商店,用于RL实验,环境包括从小房间到复杂的,程序生成的世界。通过利用来自Nethack的全套实体和环境动态,MiniHack是最富有的基网上的视频游戏之一,允许设计快速方便的定制RL测试台。使用这种沙箱框架,可以轻松设计新颖的环境,可以使用人类可读的描述语言或简单的Python接口来设计。除了各种RL任务和基线外,Minihack还可以包装现有的RL基准,并提供无缝添加额外复杂性的方法。
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We present a retrospective on the state of Embodied AI research. Our analysis focuses on 13 challenges presented at the Embodied AI Workshop at CVPR. These challenges are grouped into three themes: (1) visual navigation, (2) rearrangement, and (3) embodied vision-and-language. We discuss the dominant datasets within each theme, evaluation metrics for the challenges, and the performance of state-of-the-art models. We highlight commonalities between top approaches to the challenges and identify potential future directions for Embodied AI research.
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This paper presents the OPUS ecosystem with a focus on the development of open machine translation models and tools, and their integration into end-user applications, development platforms and professional workflows. We discuss our on-going mission of increasing language coverage and translation quality, and also describe on-going work on the development of modular translation models and speed-optimized compact solutions for real-time translation on regular desktops and small devices.
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3D视觉输入的对象操纵对构建可宽大的感知和政策模型构成了许多挑战。然而,现有基准中的3D资产主要缺乏与拓扑和几何中的现实世界内复杂的3D形状的多样性。在这里,我们提出了Sapien操纵技能基准(Manishill)以在全物理模拟器中的各种物体上基准操纵技巧。 Manishill中的3D资产包括大型课堂内拓扑和几何变化。仔细选择任务以涵盖不同类型的操纵挑战。 3D Vision的最新进展也使我们认为我们应该定制基准,以便挑战旨在邀请研究3D深入学习的研究人员。为此,我们模拟了一个移动的全景摄像头,返回以自我为中心的点云或RGB-D图像。此外,我们希望Manishill是为一个对操纵研究感兴趣的广泛研究人员提供服务。除了支持从互动的政策学习,我们还支持学习 - 从演示(LFD)方法,通过提供大量的高质量演示(〜36,000个成功的轨迹,总共〜1.5米点云/ RGB-D帧)。我们提供使用3D深度学习和LFD算法的基线。我们的基准(模拟器,环境,SDK和基线)的所有代码都是开放的,并且将基于基准举办跨学科研究人员面临的挑战。
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我们研究了从机器人交互的大型离线数据集学习一系列基于视觉的操纵任务的问题。为了实现这一目标,人类需要简单有效地将任务指定给机器人。目标图像是一种流行的任务规范形式,因为它们已经在机器人的观察空间接地。然而,目标图像也有许多缺点:它们对人类提供的不方便,它们可以通过提供导致稀疏奖励信号的所需行为,或者在非目标达到任务的情况下指定任务信息。自然语言为任务规范提供了一种方便而灵活的替代方案,而是随着机器人观察空间的接地语言挑战。为了可扩展地学习此基础,我们建议利用具有人群源语言标签的离线机器人数据集(包括高度最佳,自主收集的数据)。使用此数据,我们学习一个简单的分类器,该分类器预测状态的更改是否完成了语言指令。这提供了一种语言调节奖励函数,然后可以用于离线多任务RL。在我们的实验中,我们发现,在语言条件的操作任务中,我们的方法优于目标 - 图像规格和语言条件仿制技术超过25%,并且能够从自然语言中执行Visuomotor任务,例如“打开右抽屉“和”移动订书机“,在弗兰卡·埃米卡熊猫机器人上。
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Deep reinforcement learning is poised to revolutionise the field of AI and represents a step towards building autonomous systems with a higher level understanding of the visual world. Currently, deep learning is enabling reinforcement learning to scale to problems that were previously intractable, such as learning to play video games directly from pixels. Deep reinforcement learning algorithms are also applied to robotics, allowing control policies for robots to be learned directly from camera inputs in the real world. In this survey, we begin with an introduction to the general field of reinforcement learning, then progress to the main streams of value-based and policybased methods. Our survey will cover central algorithms in deep reinforcement learning, including the deep Q-network, trust region policy optimisation, and asynchronous advantage actor-critic. In parallel, we highlight the unique advantages of deep neural networks, focusing on visual understanding via reinforcement learning. To conclude, we describe several current areas of research within the field.
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安全驾驶需要人类和智能代理的多种功能,例如无法看到环境的普遍性,对周围交通的安全意识以及复杂的多代理设置中的决策。尽管强化学习取得了巨大的成功(RL),但由于缺乏集成的环境,大多数RL研究工作分别研究了每个能力。在这项工作中,我们开发了一个名为MetAdrive的新驾驶模拟平台,以支持对机器自治的可概括增强学习算法的研究。 Metadrive具有高度的组成性,可以从程序生成和实际数据导入的实际数据中产生无限数量的不同驾驶场景。基于Metadrive,我们在单一代理和多代理设置中构建了各种RL任务和基线,包括在看不见的场景,安全探索和学习多机构流量的情况下进行基准标记。对程序生成的场景和现实世界情景进行的概括实验表明,增加训练集的多样性和大小会导致RL代理的推广性提高。我们进一步评估了元数据环境中各种安全的增强学习和多代理增强学习算法,并提供基准。源代码,文档和演示视频可在\ url {https://metadriverse.github.io/metadrive}上获得。
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在本文VisualEnv中,介绍了一种用于强化学习的可视环境的新工具。它是开源建模和渲染软件,搅拌机和用于生成仿真环境模型的Python模块的产品的产品。VisualEnv允许用户创建具有照片拟真渲染功能的自定义环境,并与Python完全集成。框架描述并测试了一系列示例问题,这些问题展示了培训强化学习代理的功能。
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培训强化学习者在多种环境中不断学习是一个具有挑战性的问题。缺乏可重复的实验和标准指标来比较不同的持续学习方法,这变得更加困难。为了解决这个问题,我们提出了Tella,这是一种测试和评估终身学习代理商的工具。Tella为终身学习代理提供了指定的,可重复的课程,同时记录详细数据进行评估和标准化分析。研究人员可以在各种学习环境中定义和分享自己的课程,或与DARPA终身学习机(L2M)计划创建的课程相抵触。
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在移动操作(MM)中,机器人可以在内部导航并与其环境进行交互,因此能够完成比仅能够导航或操纵的机器人的更多任务。在这项工作中,我们探讨如何应用模仿学习(IL)来学习MM任务的连续Visuo-Motor策略。许多事先工作表明,IL可以为操作或导航域训练Visuo-Motor策略,但很少有效应用IL到MM域。这样做是挑战的两个原因:在数据方面,当前的接口使得收集高质量的人类示范困难,在学习方面,有限数据培训的政策可能会在部署时遭受协变速转变。为了解决这些问题,我们首先提出了移动操作Roboturk(Momart),这是一种新颖的遥控框架,允许同时导航和操纵移动操纵器,并在现实的模拟厨房设置中收集一类大规模的大规模数据集。然后,我们提出了一个学习错误检测系统来解决通过检测代理处于潜在故障状态时的协变量转变。我们从该数据中培训表演者的IL政策和错误探测器,在专家数据培训时,在多个多级任务中达到超过45%的任务成功率和85%的错误检测成功率。 CodeBase,DataSets,Visualization,以及更多可用的https://sites.google.com/view/il-for-mm/home。
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With the development of deep representation learning, the domain of reinforcement learning (RL) has become a powerful learning framework now capable of learning complex policies in high dimensional environments. This review summarises deep reinforcement learning (DRL) algorithms and provides a taxonomy of automated driving tasks where (D)RL methods have been employed, while addressing key computational challenges in real world deployment of autonomous driving agents. It also delineates adjacent domains such as behavior cloning, imitation learning, inverse reinforcement learning that are related but are not classical RL algorithms. The role of simulators in training agents, methods to validate, test and robustify existing solutions in RL are discussed.
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研究过程自动化 - 对科学仪器,计算机,数据存储和其他资源的可靠,高效和可重复执行的可靠,高效和可重复执行,这是现代科学的基本要素。我们在此处报告Globus研究数据管理平台内的新服务,该服务可以将各种研究过程的规范作为可重复使用的动作集,流量以及在异质研究环境中执行此类流动的集合。为了以广泛的空间范围(例如,从科学仪器到远程数据中心)和时间范围(从几秒钟到几周),这些Globus自动化服务功能:1)云托管以可靠地执行长期持久的流量,尽管零星的失败,但这些Globus自动化服务功能:1) ; 2)声明性符号和可扩展的异步行动提供商API,用于定义和执行涉及任意资源的各种行动和流动规范; 3)授权授权机制,用于安全调用动作。这些服务允许研究人员将广泛的研究任务的管理外包和自动化为可靠,可扩展和安全的云平台。我们向Globus自动化服务提供用例
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It would be useful for machines to use computers as humans do so that they can aid us in everyday tasks. This is a setting in which there is also the potential to leverage large-scale expert demonstrations and human judgements of interactive behaviour, which are two ingredients that have driven much recent success in AI. Here we investigate the setting of computer control using keyboard and mouse, with goals specified via natural language. Instead of focusing on hand-designed curricula and specialized action spaces, we focus on developing a scalable method centered on reinforcement learning combined with behavioural priors informed by actual human-computer interactions. We achieve state-of-the-art and human-level mean performance across all tasks within the MiniWob++ benchmark, a challenging suite of computer control problems, and find strong evidence of cross-task transfer. These results demonstrate the usefulness of a unified human-agent interface when training machines to use computers. Altogether our results suggest a formula for achieving competency beyond MiniWob++ and towards controlling computers, in general, as a human would.
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本文介绍了一种扮演流行的第一人称射击(FPS)视频游戏的AI代理商的AI代理商;来自像素输入的全球攻势(CSGO)。代理人,一个深度神经网络,符合Deathmatch游戏模式内置AI内置AI的媒体难度的性能,同时采用人类的戏剧风格。与在游戏中的许多事先工作不同,CSGO没有API,因此算法必须培训并实时运行。这限制了可以生成的策略数据的数量,妨碍许多增强学习算法。我们的解决方案使用行为克隆 - 在从在线服务器上的人类播放(400万帧,大小与Imagenet相当的400万帧)上刮出的大型嘈杂数据集的行为克隆训练,以及一个较小的高质量专家演示数据集。这种比例是比FPS游戏中的模仿学习的先前工作的数量级。
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Atari games have been a long-standing benchmark in the reinforcement learning (RL) community for the past decade. This benchmark was proposed to test general competency of RL algorithms. Previous work has achieved good average performance by doing outstandingly well on many games of the set, but very poorly in several of the most challenging games. We propose Agent57, the first deep RL agent that outperforms the standard human benchmark on all 57 Atari games. To achieve this result, we train a neural network which parameterizes a family of policies ranging from very exploratory to purely exploitative. We propose an adaptive mechanism to choose which policy to prioritize throughout the training process. Additionally, we utilize a novel parameterization of the architecture that allows for more consistent and stable learning.
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