安全关键强化学习的概率约束

Jun, 2023

Probabilistic Constraint for Safety-Critical Reinforcement Learning

Weiqin Chen, Dharmashankar Subramanian, Santiago Paternain

TL;DR本文探讨了在概率受限制的强化学习中学习安全策略的问题，并提出了两种算法 ——Safe Policy Gradient-REINFORCE 和 SPG-Actor-Critic 以及 Safe Primal-Dual 算法来解决。通过实验，验证了这些方法的有效性和优越性。

Abstract

In this paper, we consider the problem of learning safe policies for probabilistic-constrained reinforcement learning (RL). Specifically, a safe policy or controller is one that, with high probability, maintains the trajectory of the agent in a given safe set. We establish a connection

probabilistic-constrained reinforcement learning safe policy safe policy gradient-reinforce spg-actor-critic safe primal-dual algorithm

发现论文，激发创造

安全强化学习的约束变分策略优化

该研究通过引入新的期望最大化方法，并从概率推理的角度解决问题，将安全增强学习问题分解为凸优化和监督学习两个阶段，实现了更稳定和更高效的学习表现，并在连续机器人任务的广泛实验中取得了显著的约束满足性能和样本效率提升。

Jan, 2022

通过原始 - 对偶方法实现强化学习的安全策略

研究控制一个在运作时间内有高概率保持期望安全集合的 Markov 决策过程的学习问题，使用一种约束的 Markov 决策过程来处理，通过提出一种问题的差分松弛方法，使得有最优安全保障的策略能够被发现。

Nov, 2019

安全强化学习中的约束形式调查

基于约束条件的安全强化学习方法在实现安全优化代理策略方面发挥了重要作用，本研究综述了代表性约束形式以及专为每种形式设计的算法，并揭示了常见问题形式之间的数学相互关系，最后讨论了安全强化学习研究的现状和未来方向。

Feb, 2024

学习的非马尔可夫安全性约束下的安全强化学习

在安全强化学习中，我们设计了一个安全模型来评估部分状态 - 动作轨迹对安全性的贡献，并使用 RL-as-inference 策略推导出了一种有效的优化安全策略的算法，最后，我们提出了一种动态调整奖励最大化与安全合规性权衡系数的方法，实证结果表明这种方法规模可扩展且能满足复杂的非 Markov 安全约束。

May, 2024

带有逻辑约束的谨慎强化学习

本文介绍了自适应安全填充的概念以及如何在学习过程中确保安全性，该方法利用强化学习合成最优控制策略来满足固定的目标逻辑公式，有效平衡探索效率和安全性，并提供了理论最优性和学习算法收敛的保证，实验结果表明了该方法的良好性能。

Feb, 2020

安全平衡：一种用于约束多目标强化学习的框架

在涉及安全关键系统的众多强化学习问题中，平衡多个目标并同时满足严格的安全约束是一个关键挑战。为解决这个问题，我们提出了一个基于原始的框架，通过多目标学习和约束遵从性之间的策略优化来协调。我们的方法采用了一种新颖的自然策略梯度操作方法，用于优化多个强化学习目标，并克服不同任务之间冲突梯度，因为简单的加权平均梯度方向可能不利于特定任务的性能，原因在于不同任务目标的梯度不对齐。当出现硬约束违规时，我们的算法介入纠正策略以最小化违规。我们在表格设置中建立了理论收敛和约束违规保证。在具有挑战性的安全多目标强化学习任务上，我们提出的方法在实证上也优于先前最先进的方法。

May, 2024

具有稳定性保证的安全基于模型的强化学习

该论文提出了一种考虑安全性的学习算法，利用 Lyapunov 稳定性检验的控制理论结果和动力学统计模型，得到具备可证明稳定性证书的高性能控制策略，并通过高斯过程先验进一步保证数据安全性和提高控制性能。在反演摆模拟实验中表现出安全性高、控制性能良好的特点。

May, 2017

强化学习中的保护进展：用于控制策略合成的安全贝叶斯探索

这篇论文研究了在强化学习过程中如何保证训练的安全性，通过提出一种新的架构处理效率和安全性之间的权衡，并利用贝叶斯推理和马尔可夫决策过程来近似风险，并通过实验结果展示了整体架构的性能。

Dec, 2023

多功能安全强化学习的约束条件策略优化

我们提出了一种适用于实际动态应用的 Conditioned Constrained Policy Optimization (CCPO) 框架，通过引入 Versatile Value Estimation (VVE) 和 Conditioned Variational Inference (CVI) 两个关键模块，在训练效率和零 - shot 适应能力方面超过基准，同时在安全性和任务性能方面保持一个高水平。

Oct, 2023

基于灵活约束的层次强化学习优化

该论文主要研究通过约束条件解决具有复杂安全约束的长期决策问题，提出了一种结合高级有约束规划代理和低级目标条件强化学习代理的机制，能够处理成本分布的约束，并在实验中验证了其实用性。

Feb, 2023