AI界的七大未解之謎：OpenAI丟出一組AI研究課題
林鱗 編譯自 OpenAI官方博客
量子位 出品 | 公眾號 QbitAI
今天，OpenAI在官方博客上丟出了7個研究過程中發現的未解決問題。
OpenAI希望這些問題能夠成為新手入坑AI的一種有趣而有意義的方式，也幫助從業者提升技能。
OpenAI版AI界七大未解之謎，現在正式揭曉——
1. Slitherin』
難度指數：☆☆
實現並解決貪吃蛇的多玩家版克隆作為Gym環境。
環境：場地很大，裡面有多條蛇，蛇通過吃隨機出現的水果生長，一條蛇在與另一條蛇、自己或牆壁相撞時即死亡，當所有的蛇都死了，遊戲結束。
智能體：使用自己選擇的自我對弈的RL演算法解決環境問題。你需要嘗試各種方法克服自我對弈的不穩定性。
檢查學習行為：智能體是否學會了適時捕捉食物並避開其他蛇類？是否學會了攻擊、陷害、或者聯合起來對付競爭對手？
2. 分散式強化學習中的參數平均
難度指數：☆☆☆
這指的是探究參數平均方案對RL演算法中樣本複雜度和通信量影響。一種簡單的解決方法是平均每個更新的每個worker的梯度，但也可以通過獨立地更新worker、減少平均參數節省通信帶寬。
這樣做還有一個好處：在任何給定的時間內，我們都有不同參數的智能體，可能出現更好的探測行為。另一種可能是使用EASGD這樣的演算法，它可以在每次更新時將參數部分結合在一起。
3. 通過生成模型完成的不同遊戲中的遷移學習
難度指數：☆☆☆
這個流程如下：
訓練11個Atari遊戲的策略。從每個遊戲的策略中，生成1萬個軌跡，每個軌跡包含1000步行動。
將一個生成模型（如論文Attention Is All You Need提出的Transformer）與10個遊戲產生的軌跡相匹配。
然後，在第11場比賽中微調上述模型。
你的目標是量化10場比賽預訓練時的好處。這個模型需要什麼程度的訓練才能發揮作用？當第11個遊戲的數據量減少10x時，效果的大小如何變化？如果縮小100x呢？
4. 線性注意Transformer
難度指數：☆☆☆
Transformer模型使用的是softmax中的軟注意力（soft attention）。如果可以使用線性注意力（linear attention），我們就能將得到的模型用於強化學習。
具體來說，在複雜環境下使用Transformer部署RL不切實際，但運行一個具有快速權重（fast weight）的RNN可行。
你的目標是接受任何語言建模任務，訓練Transformer，然後找到一種在不增加參數總數情況下，用具有不同超參數的線性注意Transformer獲取每個字元/字的相同位元的方法。
先給你潑盆冷水：這可能是無法實現的。再給你一個潛在的有用提示，與使用softmax注意力相比，線性注意轉化器很可能需要更高的維度key/value向量，這能在不顯著增加參數數量的情況下完成。
5. 已學習數據的擴充
難度指數：☆☆☆
可以用學習過的數據VAE執行「已學習數據的擴充」。
我們首先可能需要在輸入數據上訓練一個VAE，然後將每個訓練點編碼到一個潛在的空間，之後在其中應用一個簡單（如高斯）擾動，最後解碼回到觀察的空間。用這種方法是否能得到更好的泛化，目前還是一個謎題。
這種數據擴充的一個潛在優勢是，它可能包含視角變換、場景光纖變化等很多非線性轉換。
6. 強化學習中的正則化
難度指數：☆☆☆☆
這指的是實驗性研究和定性解釋不同正則化方法對RL演算法的影響。
在監督學習中，正則化對於優化模型和防止過擬合具有極其重要的意義，其中包含一些效果很贊的方法，如dropout、批標準化和L2正則化等。
然而，在策略梯度和Q-learning等強化學習演算法上，研究人員還沒有找到合適的正則化方法。順便說一下，人們在RL中使用的模型要比在監督學習中使用的模型小得多，因為大模型表現更差。
這兒有一篇老論文供參考：
http://sologen.net/papers/RegularizationInReinforcementLearning(PhD-Dissertation-Farahmand).pdf
7. Olympiad Inequality問題的自動解決方案
難度指數：☆☆☆☆☆
Olympiad Inequality問題很容易表達，但解決這個問題往往需要巧妙的手法。
建立一個關於Olympiad Inequality問題的數據集，編寫一個可以解決大部分問題的程序。目前還不清楚機器學習在這裡是否有用，但你可以用一個學習的策略減少分支因素。
最後，附OpenAI原貼地址：
https://blog.openai.com/requests-for-research-2/
—完—
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