周五晚上,你正试图挑选一家餐厅吃饭,但没有预定。你应该去你最爱的那家人满为患的餐厅排队等位,还是尝试一家新餐厅,希望能发现一些更好吃的惊喜?

后者确实有可能带来惊喜,但这种好奇心驱动的行为是有风险的:你去尝试的那家新餐厅的东西可能会更难吃。

好奇心作为AI探索世界的驱动力,实例已经不胜枚举了——自主导航、机器人决策、优化检测结果等等。

在某些情况下,机器使用「强化学习」来完成一个目标,在这一过程中,AI智能体从被奖励的好行为和被惩罚的坏行为中反复学习。

就像人类在选择餐厅时面临的困境一样,这些智能体也在努力平衡发现更好的行动(探索)的时间和采取过去导致高回报的行动(利用)的时间。

太强的好奇心会分散智能体的注意力,无法做出有利的决定,而好奇心太弱,则意味着智能体永远无法发现有利的决定。

为了追求使AI智能体具有「恰到好处」的好奇心,来自麻省理工学院计算机科学与AI实验室(CSAIL)的研究人员创造了一种算法,克服了AI过于「好奇」和被手头的任务分散注意力的问题。

他们研究出的算法会在需要时自动增加好奇心,如果智能体从环境中得到足够的监督,已经知道该怎么做,则降低好奇心。

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论文链接:https://williamd4112.github.io/pubs/neurips22_eipo.pdf

经过60多个视频游戏的测试,该算法能够在不同难度的探索任务中取得成功,而以前的算法只能单独解决简单或困难难度。这意味着AI智能体可以使用更少的数据来学习决策规则,达到激励最大化。

「如果你很好地掌握了探索-开发之间权衡,就能更快地学习正确的决策规则,而任何不足之处都需要大量的数据,这可能意味着产生的结果是非最优的医疗方案,网站的利润下降,以及机器人没有学会做正确的事情。」

该研究带头人之一、麻省理工学院教授兼Improbable AI实验室主任Pulkit Agrawal说。

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