WIMLE: 不確実性を考慮した世界モデルによるサンプル効率の高い連続制御
WIMLE: Uncertainty-Aware World Models with IMLE for Sample-Efficient Continuous Control
IMLEを用いてマルチモーダルな世界モデルを学習し、予測不確実性で重み付けすることで、連続制御タスクのサンプル効率と性能を向上させたモデルベース強化学習手法。
著者: Mehran Aghabozorgi, Alireza Moazeni, Yanshu Zhang, Ke Li
分類: cs.LG, cs.AI
原文アブストラクト
Model-based reinforcement learning promises strong sample efficiency but often underperforms in practice due to compounding model error, unimodal world models that average over multi-modal dynamics, and overconfident predictions that bias learning. We introduce WIMLE, a model-based method that extends Implicit Maximum Likelihood Estimation (IMLE) to the model-based RL framework to learn stochastic, multi-modal world models without iterative sampling and to estimate predictive uncertainty via ensembles and latent sampling. During training, WIMLE weights each synthetic transition by its predicted confidence, preserving useful model rollouts while attenuating bias from uncertain predictions and enabling stable learning. Across $40$ continuous-control tasks spanning DeepMind Control, MyoSuite, and HumanoidBench, WIMLE achieves superior sample efficiency and competitive or better asymptotic performance than strong model-free and model-based baselines. Notably, on the challenging Humanoid-run task, WIMLE improves sample efficiency by over $50$\% relative to the strongest competitor, and on HumanoidBench it solves $8$ of $14$ tasks (versus $4$ for BRO and $5$ for SimbaV2). These results highlight the value of IMLE-based multi-modality and uncertainty-aware weighting for stable model-based RL.
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