*'''想象环境与模拟轨迹''':Dreamer通过在潜在空间中进行**想象(imagination)**生成训练数据。整体流程如下:首先,从真实环境交互中收集初步经验,并将其存入经验回放池。随后,智能体在潜在空间中反复执行以下训练循环:<br>1. 从经验回放池中采样一批真实经历对应的潜在状态(即通过编码器将观测<math>o_t</math>编码得到的潜在表示<math>z_t</math>)作为想象轨迹的起点;<br>2. 在世界模型内部展开长度为<math>H</math>步的潜在轨迹(通常<math>H \approx 15</math>)扩展流程:1. 策略网络(actor)<math>q_\phi(a_\tau\mid s_\tau) </math>根据当前潜在状态<math>z_t</math>采样动作<math>a_t</math>;2. RSSM的转移模型<math>q_\theta(s_{\tau+1}\mid s_\tau,a_\tau) </math>根据<math>z_t</math>和<math>a_t</math>生成下一个潜在状态<math>z_{t+1}</math>;3. 奖励模型<math>q_\theta(r_\tau\mid s_\tau) </math>预测当前步的奖励<math>r_t</math>;4. 终止模型判断是否达到episode结束条件。<br>通过上述过程,生成一条完全由世界模型预测产生的伪轨迹序列:<math>(z_0, a_0, r_0), (z_1, a_1, r_1), \dots, (z_H)</math>。这样就构造了一个在潜在状态空间中'''完全可观测的马尔可夫决策过程(MDP)''' 。这些生成的轨迹是在潜在空间中进行的,并不需要实际执行在真实环境中。换句话说,DreamerV1在潜在状态空间中“提前演练”其行为。由于潜在状态的维度远小于原始观测(例如图像),且RSSM模块由神经网络实现,因此整个模拟过程可以在GPU上高度并行。DreamerV2的实验报告显示,其可以在单张GPU上并行生成多达2500条潜在轨迹。在这些模拟轨迹上,Dreamer分别训练价值网络(critic)与策略网络(actor),利用想象经验不断优化策略表现。 | *'''想象环境与模拟轨迹''':Dreamer通过在潜在空间中进行**想象(imagination)**生成训练数据。整体流程如下:首先,从真实环境交互中收集初步经验,并将其存入经验回放池。随后,智能体在潜在空间中反复执行以下训练循环:<br>1. 从经验回放池中采样一批真实经历对应的潜在状态(即通过编码器将观测<math>o_t</math>编码得到的潜在表示<math>z_t</math>)作为想象轨迹的起点;<br>2. 在世界模型内部展开长度为<math>H</math>步的潜在轨迹(通常<math>H \approx 15</math>)扩展流程:1. 策略网络(actor)<math>q_\phi(a_\tau\mid s_\tau) </math>根据当前潜在状态<math>z_t</math>采样动作<math>a_t</math>;2. RSSM的转移模型<math>q_\theta(s_{\tau+1}\mid s_\tau,a_\tau) </math>根据<math>z_t</math>和<math>a_t</math>生成下一个潜在状态<math>z_{t+1}</math>;3. 奖励模型<math>q_\theta(r_\tau\mid s_\tau) </math>预测当前步的奖励<math>r_t</math>;4. 终止模型判断是否达到episode结束条件。<br>通过上述过程,生成一条完全由世界模型预测产生的伪轨迹序列:<math>(z_0, a_0, r_0), (z_1, a_1, r_1), \dots, (z_H)</math>。这样就构造了一个在潜在状态空间中'''完全可观测的马尔可夫决策过程(MDP)''' 。这些生成的轨迹是在潜在空间中进行的,并不需要实际执行在真实环境中。换句话说,DreamerV1在潜在状态空间中“提前演练”其行为。由于潜在状态的维度远小于原始观测(例如图像),且RSSM模块由神经网络实现,因此整个模拟过程可以在GPU上高度并行。DreamerV2的实验报告显示,其可以在单张GPU上并行生成多达2500条潜在轨迹。在这些模拟轨迹上,Dreamer分别训练价值网络(critic)与策略网络(actor),利用想象经验不断优化策略表现。 |