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arXiv cs.AI· Yiyu Qian, Pengfei Guo, Liyuan Zhao·· 1 天前AI 评分22

ReShap:面向高维多动作场景的可解释强化学习框架

ReShap: Interpretable Reinforcement Learning for High-Dimensional Multi-Action Settings

AI 导读

ReShap 是一个策略蒸馏框架,将基于 Shapley 的可解释性从低维、二动作场景扩展到高维多动作环境。它从原始图像观测中提取紧凑特征表示,用 SHAP 做特征归因,并把深度 RL 策略蒸馏为在策略访问分布上训练的可解释替代模型,实例化为决策树、线性回归和逻辑回归三类。

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摘要:深度强化学习(RL)在解决复杂任务中起着关键作用,但其对深度神经网络的依赖使得学到的策略不透明。为提升 RL 策略的可信度,现有工作(如 SILVER 框架 [Li et al., 2025])聚焦于基于 Shapley 的可解释性,但通常局限于低维状态空间、二值动作设置和单一类别的线性代理模型。我们提出 ReShap,一个策略蒸馏框架,将基于 Shapley 的可解释性扩展到高维、多动作环境。ReShap 从原始图像观测中提取紧凑的特征表示,执行基于 SHAP 的特征归因以刻画每个特征如何影响策略的决策,并将深度 RL 策略蒸馏为一个可解释的代理模型,该模型在沿策略访问分布的全部(状态,策略动作)对上训练。我们用三种可解释模型族(决策树、线性回归和逻辑回归)实例化该代理模型,并比较它们的保真度和任务回报。我们在 Atari 和 Box2D 环境中使用三种深度 RL 算法评估 ReShap,并开展了一项人类受试者研究以评估所得策略的清晰度和可信度。结果表明,ReShap 保持了有竞争力的任务性能,决策树通常优于线性回归和逻辑回归,而线性回归在大多数设置中表现最弱。
学科: 机器学习(cs.LG);人工智能(cs.AI)
引用为: arXiv:2611.15507 [cs.LG]
  (或 arXiv:2611.15507v1 [cs.LG] 为此版本)
  https://doi.org/10.48550/arXiv.2611.15507

由 DataCite 颁发的 arXiv DOI(待注册)

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来自:Yiyu Qian [查看邮箱]
[v1] 2026年11月11日 星期三 14:02:55 UTC(1,491 KB)

来源:arXiv cs.AI · arxiv.org