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ワールドモデルarXiv:2610.39100

批評家誘導による潜在ワールドモデルでの合成経験生成

Generating Critic-Guided Synthetic Experience in Latent World Models

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オフラインデータとワールドモデルを用い、批評家の誘導で行動を洗練させて合成経験を生成し、方策性能を向上させる手法を提案。

詳しい要約

1. どんなもの?

- オフライン強化学習において、latent world model を用いて合成経験を生成する手法 CGSE (Critic-Guided Synthetic Experience) を提案する研究。 - 既存のオフラインデータセットを拡張し、replay buffer に合成遷移を追加することで方策を改善する。 - 実環境との追加インタラクションやテスト時の planner を必要とせず、オフラインで完結する。

2. 先行研究と比べてどこがすごい?

- 実世界での経験収集はコストや安全性の面でスケールしにくいという課題に対し、world model による経験生成は代替手段となる。 - しかし latent space での方策学習は imagined rollouts の compounding errors により制限される。 - CGSE は world model を局所的な遷移生成器として使い、critic guidance でモデル内の行動選択を行う点が特徴。 - 追加の実環境インタラクションやテスト時 planner を不要とする点が先行手法との違い。

3. 技術・手法の肝は?

- オフライン方策で候補行動をサンプリングし、trust region 内で Q-function の一次近似を最大化するよう各行動を refinement する。 - 更新後の各行動について、frozen な latent world model で将来状態を imagine する。 - critic を用いて最良の行動を選択し、その合成遷移を replay buffer に追加する。 - これにより world model を局所遷移生成器として活用する。

4. どうやって有効だと検証した?

- OGBench の3つの manipulation タスクで評価。 - CGSE によりオフライン方策の平均 success rate が相対的に 7.1% 改善した。 - 詳細な比較対象や ablation は要旨からは不明。

5. 議論はある?

- imagined rollouts の compounding errors への対処として trust region と critic guidance を用いる設計上の議論がある。 - frozen な world model を使うため、モデル自体の更新や誤差蓄積の影響については要旨からは不明。 - 限られたタスクでの評価であり、一般性や限界に関する議論は要旨からは不明。

6. 次に読むべき論文は?

- 要旨で参照/比較されている具体的な先行研究は明示されていない。 - 関連手法として model-based offline RL の定番である MOPO、MOReL、COMBO や、OGBench を基盤とするオフライン RL 研究を次に読む候補として挙げる。

※ AIが要旨から生成した要約です。正確性は原文をご確認ください。

著者: Jorge de Freitas, Christos Ziakas, Alessandra Russo

分類: cs.LG, cs.AI

原文アブストラクト

Learning from offline datasets is limited in scalability, as collecting new experience is often costly or unsafe in the real world. World models offer an alternative way to generate new experience through a learned dynamics model, yet learning policies in latent space is limited due to compounding errors in imagined rollouts. To this end, we propose using the world model as a local transition generator, leveraging critic guidance to choose actions inside that model to generate synthetic experiences. We study action refinement methodologies, introducing Critic-Guided Synthetic Experience (CGSE) generation in world models. Specifically, CGSE augments an existing offline dataset by sampling candidate actions using an offline policy and refining each to maximize a first-order approximation of the $Q$-function within a trust region. We then use a frozen latent world model to imagine the future state given each updated action, and use the critic to choose the best one, appending this synthetic transition to the replay buffer. Our method requires no additional real-environment interaction or test-time planner, as it generates synthetic experience offline using the world model. On three OGBench manipulation tasks, CGSE improves an offline policy by a relative improvement of $7.1\%$ on the average success rate.

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PR本紙発行元 EmplifAI