Skip to main content
CenXiv.org
此网站处于试运行阶段,支持我们!
我们衷心感谢所有贡献者的支持。
贡献
赞助
cenxiv logo > cs > arXiv:2507.12383

帮助 | 高级搜索

计算机科学 > 机器学习

arXiv:2507.12383 (cs)
[提交于 2025年7月16日 ]

标题: 使用局部近似提高强化学习的样本效率

标题: Improving Reinforcement Learning Sample-Efficiency using Local Approximation

Authors:Mohit Prashant, Arvind Easwaran
摘要: 在本研究中,我们推导了在无限时域马尔可夫决策过程(MDP)设置下,强化学习(RL)的渐近样本复杂度的可能近似正确(PAC)界限,这些界限比现有文献中的更紧。 本研究的前提有两个方面:首先,从转换的角度来看,两个状态越远,当学习第二个状态的$\epsilon$最优值时,第一个状态的价值就越不相关;其次,从样本复杂度的角度来看,学习一个状态的$\epsilon$最优值所耗费的“努力”与学习另一个状态的$\epsilon$最优值所需的样本数量无关,只要该状态与第一个状态之间有足够多的转换。 相反,彼此邻近的状态的价值是相互依赖的,并且需要相似数量的样本来学习。 通过使用原始状态空间的子集构造较小的MDP来近似原始MDP,我们能够将样本复杂度降低一个对数因子,达到$O(SA \log A)$时间步,其中$S$和$A$分别是状态空间和动作空间的大小。 通过构建具有上述样本复杂度的PAC-MDP算法,我们能够将这些结果扩展到无限时域、无模型的设置中。 最后,我们通过在实验环境中将我们的算法与之前的工作进行比较,展示了改进的重要性。
摘要: In this study, we derive Probably Approximately Correct (PAC) bounds on the asymptotic sample-complexity for RL within the infinite-horizon Markov Decision Process (MDP) setting that are sharper than those in existing literature. The premise of our study is twofold: firstly, the further two states are from each other, transition-wise, the less relevant the value of the first state is when learning the $\epsilon$-optimal value of the second; secondly, the amount of 'effort', sample-complexity-wise, expended in learning the $\epsilon$-optimal value of a state is independent of the number of samples required to learn the $\epsilon$-optimal value of a second state that is a sufficient number of transitions away from the first. Inversely, states within each other's vicinity have values that are dependent on each other and will require a similar number of samples to learn. By approximating the original MDP using smaller MDPs constructed using subsets of the original's state-space, we are able to reduce the sample-complexity by a logarithmic factor to $O(SA \log A)$ timesteps, where $S$ and $A$ are the state and action space sizes. We are able to extend these results to an infinite-horizon, model-free setting by constructing a PAC-MDP algorithm with the aforementioned sample-complexity. We conclude with showing how significant the improvement is by comparing our algorithm against prior work in an experimental setting.
评论: 预印本
主题: 机器学习 (cs.LG)
引用方式: arXiv:2507.12383 [cs.LG]
  (或者 arXiv:2507.12383v1 [cs.LG] 对于此版本)
  https://doi.org/10.48550/arXiv.2507.12383
通过 DataCite 发表的 arXiv DOI

提交历史

来自: Mohit Prashant [查看电子邮件]
[v1] 星期三, 2025 年 7 月 16 日 16:31:17 UTC (166 KB)
全文链接:

获取论文:

    查看标题为《》的 PDF
  • 查看中文 PDF
  • 查看 PDF
  • HTML(实验性)
  • TeX 源代码
  • 其他格式
许可图标 查看许可
当前浏览上下文:
cs.LG
< 上一篇   |   下一篇 >
新的 | 最近的 | 2025-07
切换浏览方式为:
cs

参考文献与引用

  • NASA ADS
  • 谷歌学术搜索
  • 语义学者
a 导出 BibTeX 引用 加载中...

BibTeX 格式的引用

×
数据由提供:

收藏

BibSonomy logo Reddit logo

文献和引用工具

文献资源探索 (什么是资源探索?)
连接的论文 (什么是连接的论文?)
Litmaps (什么是 Litmaps?)
scite 智能引用 (什么是智能引用?)

与本文相关的代码,数据和媒体

alphaXiv (什么是 alphaXiv?)
CatalyzeX 代码查找器 (什么是 CatalyzeX?)
DagsHub (什么是 DagsHub?)
Gotit.pub (什么是 GotitPub?)
Hugging Face (什么是 Huggingface?)
带有代码的论文 (什么是带有代码的论文?)
ScienceCast (什么是 ScienceCast?)

演示

复制 (什么是复制?)
Hugging Face Spaces (什么是 Spaces?)
TXYZ.AI (什么是 TXYZ.AI?)

推荐器和搜索工具

影响之花 (什么是影响之花?)
核心推荐器 (什么是核心?)
IArxiv 推荐器 (什么是 IArxiv?)
  • 作者
  • 地点
  • 机构
  • 主题

arXivLabs:与社区合作伙伴的实验项目

arXivLabs 是一个框架,允许合作伙伴直接在我们的网站上开发和分享新的 arXiv 特性。

与 arXivLabs 合作的个人和组织都接受了我们的价值观,即开放、社区、卓越和用户数据隐私。arXiv 承诺这些价值观,并且只与遵守这些价值观的合作伙伴合作。

有一个为 arXiv 社区增加价值的项目想法吗? 了解更多关于 arXivLabs 的信息.

这篇论文的哪些作者是支持者? | 禁用 MathJax (什么是 MathJax?)
  • 关于
  • 帮助
  • contact arXivClick here to contact arXiv 联系
  • 订阅 arXiv 邮件列表点击这里订阅 订阅
  • 版权
  • 隐私政策
  • 网络无障碍帮助
  • arXiv 运营状态
    通过...获取状态通知 email 或者 slack

京ICP备2025123034号