微分可能な世界モデルを用いたオフライン強化学習の推論時ポリシー最適化
Inference Time Policy Optimization for Offline RL with Differentiable World Models
事前学習済みポリシーと学習済み世界モデルを用いて、推論時にポリシーパラメータを勾配法で最適化するフレームワークを提案し、D4RLベンチマークで性能向上を確認した。
著者: Rohan Deb, Stephen J. Wright, Arindam Banerjee
分類: cs.LG
原文アブストラクト
Offline Reinforcement Learning (RL) learns optimal policies from fixed datasets, training a policy once and deploying it at inference time without further refinement. Inspired by model predictive control (MPC), we introduce an inference time adaptation framework that utilizes a pretrained policy along with a learned world model. While existing world model and diffusion-planning methods use learned dynamics to generate imagined trajectories during training, or to sample candidate plans at inference time, they do not use inference-time information to *optimize* the policy parameters on the fly. In contrast, our design is a Differentiable World Model (DWM) pipeline that enables end-to-end gradient computation through imagined rollouts for inference time policy optimization (ITPO). We evaluate our algorithm on D4RL continuous-control benchmarks (MuJoCo locomotion tasks and AntMaze), and show that exploiting inference-time information to optimize the policy parameters yields consistent gains over strong offline RL baselines. Inference-time adaptation, however, is expensive: rollout generation and backpropagation dominate per-step compute. We study this tradeoff explicitly, showing that a suitable tilted version of one-step MeanFlow sampler recovers much of the gains at a fraction of the cost.
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