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arXiv cs.AI· Anish Diwan, Jan Peters, Oleg Arenz·· 3 天前AI 评分20

逆强化学习中奖励函数更新的几何视角

A Geometric Perspective on Reward Function Updates in Inverse Reinforcement Learning

AI 导读

该论文从占用空间(occupancy space)视角重新审视逆强化学习中的奖励更新,发现沿 e-geodesic 的几何结构直接影响 IRL 对偶问题在奖励参数空间中的梯度。

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摘要:逆强化学习(IRL)经典上通过拉格朗日优化求解,即用梯度下降联合优化一个原始-对偶问题,以获得最优奖励函数参数及相应的最优策略。尽管这种 IRL 的算法视角影响深远,但基于梯度的奖励更新只描绘了部分图景,在很大程度上忽略了占用空间中问题的几何结构。在本文中,我们提出了 IRL 中奖励更新的占用空间视角。我们利用最优解及其在占用空间中的几何结构均为已知这一洞见,表明沿 e-测地线(占用空间中的直线)朝向最优占用的几何结构直接影响奖励参数空间中 IRL 对偶问题的梯度。这一视角自然地建议用占用轨迹上的平均 Fisher 信息对对偶梯度进行预条件处理。我们表明,这种预条件梯度只是旧奖励与新目标奖励的凸插值,从而产生高效的自然梯度式更新,且额外计算开销很小。随后,我们从镜像下降(MD)的角度分析这些占用空间奖励更新,并表明对所得奖励进行策略搜索会在策略上诱导出近似熵 MD。最后,我们给出此类几何感知 IRL 算法的收敛性结果。
评论: 被接收为第 40 届神经信息处理系统大会(NeurIPS 2026)会议论文
主题: 机器学习(cs.LG);人工智能(cs.AI);机器人学(cs.RO)
引用为: arXiv:2610.14041 [cs.LG]
  (或本版本的 arXiv:2610.14041v1 [cs.LG])
  https://doi.org/10.48550/arXiv.2610.14041

由 DataCite 颁发的 arXiv DOI(待注册)

提交历史

来自:Anish Abhijit Diwan [查看电子邮件]
[v1] 2026 年 10 月 2 日星期五 18:13:35 UTC(121 KB)

来源:arXiv cs.AI · arxiv.org