KL正则强化学习的学习代价被定准:生成模型下样本量随有效时域线性增长,温度不再拖慢
KL正则强化学习的目标——最大熵强化学习与大模型人类反馈微调背后的同一目标——此前只知道样本量随有效时域以更差的幂次增长,且没有任何下界依赖温度。这项工作在表格型折扣MDP与生成模型设定下证明:每个状态动作对采样若干次后,把经验模型当作真实模型求解的插件式估计器即可达到温度量级的KL次优性,样本量随有效时域线性增长;同时给出匹配的下界,说明任何算法(包括自适应选择采样位置)都无法更少。
KL正则强化学习的目标——最大熵强化学习与大模型人类反馈微调背后的同一目标——此前只知道样本量随有效时域以更差的幂次增长,且没有任何下界依赖温度。这项工作在表格型折扣MDP与生成模型设定下证明:每个状态动作对采样若干次后,把经验模型当作真实模型求解的插件式估计器即可达到温度量级的KL次优性,样本量随有效时域线性增长;同时给出匹配的下界,说明任何算法(包括自适应选择采样位置)都无法更少。
针对总变差不确定集下的鲁棒马尔可夫决策过程,一种无模型异步Q学习算法只依赖行为策略产生的单条马尔可夫轨迹,不需要生成模型或查询任意状态动作对。它用重采样构造替代下一状态来估计鲁棒贝尔曼更新,空间复杂度为 $|S||A|$,达到逐元素 精度所需的样本量在忽略对数因子时为 量级,并带有 Q学习固有的额外因子。
评估一个策略时,监管者往往只看到输入和输出,难以区分收益来自按状态调整动作,还是来自平均意义上的固定行为。这项工作证明,在有限期马尔可夫决策过程中,策略相对其开环边际的期望代价差恰好等于状态与动作的协方差,并给出用互信息刻画的自适应收益上界。审计该量在赌博机反馈下需要与平均KL散度成反比的样本量,而确定性非常数策略从自身日志中不可识别。
大模型训练语料常覆盖公开基准,评估者难以再假定测试集是全新的。该工作在不假设测试集未参与训练、也不约束模型或训练算法的条件下形式化了“可评估性”,证明仅凭测试集上的模型输出做准确评估,当且仅当数据分布接近小支撑集时可行,并给出紧到对数因子的样本复杂度上下界;若允许额外查询模型,借助程序测试中的自纠正器可扩大可评估的分布范围。
逆强化学习要从专家示范中恢复能跨不同动力学环境迁移的奖励,而专家示范代价高昂,关键在于选对采集示范的动力学。两阶段方法先轮换可用动力学得到可靠的奖励估计,再主动选择动力学以降低对专家奖励的不确定性,由此给出对任意动力学成立、速率与可用动力学数量无关的迁移样本复杂度保证。实验上,该方法显著减少了学习可迁移奖励所需的专家示范数量。
一个由大语言模型智能体分工协作的自主实验室,在金刚石氮-空位色心自旋系综上研究“预测任意相位控制微波脉冲序列响应所需的最少校准次数”。主智能体把原先91次的上界收紧为10次的精确最小值;首次实验虽满足全部十项预设精度判据,却因相位与参考对照失败被判为不确定,智能体在不放宽判据的前提下修改采集协议,最终测量支持理论预测,而两种插值方法预测为零。
把概率测度先嵌入希尔伯特空间再学稀疏字典,训练从反复求解 Wasserstein 距离变成一次自编码器优化,在相同时间预算下重建误差比 Wasserstein 字典学习低约两到三个数量级。
基于Transformer的掩码扩散模型首次获得端到端统计保证:当数据分布可由隐马尔可夫树混合近似时,达到KL精度所需的训练样本量由隐结构复杂度决定,而非随序列空间规模指数增长。分析同时覆盖并行采样带来的并行化误差与有限样本下掩码预测器的估计误差,且Transformer架构与采样过程无需知道树拓扑或分量参数,能自动适应未知隐结构。
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