graph TD A[强化学习知识体系] --> B[基础概念] A --> C[算法分类] A --> D[模型构建] A --> E[应用领域] A --> F[评估指标]
B --> B1[强化学习定义]
B --> B2[智能体(Agent)]
B --> B3[环境(Environment)]
B --> B4[状态(State)]
B --> B5[动作(Action)]
B --> B6[奖励(Reward)]
B --> B7[策略(Policy)]
B --&...
分类目录归档:强化学习
graph TD A[强化学习知识体系] --> B[基础概念] A --> C[算法分类] A --> D[模型构建] A --> E[应用领域] A --> F[评估指标]
B --> B1[强化学习定义]
B --> B2[智能体(Agent)]
B --> B3[环境(Environment)]
B --> B4[状态(State)]
B --> B5[动作(Action)]
B --> B6[奖励(Reward)]
B --> B7[策略(Policy)]
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以下是关于动作价值函数(Action-Value Function)的详细中文解析:
动作价值函数,通常表示为 ( Q(s, a) ),是强化学习(Reinforcement Learning, RL)的核心概念之一。它用于评估智能体(agent)在状态 ( s ) 下选择动作 ( a ) 后,遵循某个策略 ( \pi ) 所能获得的期望累积奖励。其数学定义为: [ Q^\pi(s, a) = \mathbb{E}\pi \left[ \sum^\infty \gamma^t r_{t+1} \mid s_0 = s, a_0 = a \right] ] 其中: - ( \g...
值函数近似(VFA)在强化学习中的应用与原理
1. 动机与背景
在传统强化学习(如Q-learning)中,状态和动作空间较小时,可通过表格(如Q表)直接存储每个状态的值。但当状态空间庞大(如围棋)或连续(如机器人控制)时,表格方法因存储和计算成本过高而失效。
值函数近似(VFA)通过参数化函数(如线性模型、神经网络)泛化值估计,使算法能处理高维或连续状态。
2. 核心方法
2.1 函数选择
- 线性模型:
值函数表示为 ( V(s) = \theta^T \phi(s) ),其中 (\phi(s)) 是人工设计的特征向量(如位置、速度),(\theta) 是权重参数。
优点:计算...
蒙特卡洛方法(Monte Carlo Method)是一种基于随机采样和统计规律的数值计算方法,其核心是通过生成大量随机样本,利用概率统计规律来近似求解复杂数学问题。以下是其核心原理的详细解析:
蒙特卡洛方法的本质是“用随机性解决确定性问题”,通过以下步骤实现: 1. 将问题转化为概率模型:将待求解的问题(如积分、优化、概率分布等)映射到一个可通过随机实验模拟的统计模型。 2. 生成大量随机样本:通过随机数生成器或采样技术,模拟问题的可能状态或路径。 3. 统计结果逼近真实解:利用大数定律(Law of Large Numbers)和中心极限定理(Central Lim...
MDP(马尔科夫决策过程,Markov Decision Process)是用来建模决策过程的数学框架。最佳决策顺序通常指的是在给定的MDP环境中,如何选择一系列动作以最大化长期的回报。MDP主要由以下几个元素组成:
最佳决策顺序的目标是确定一个策略(policy),即在每个状态下选择的动作序列,以最大化从当前状态到终止...
想象一下,你养了一只可爱的小狗,你希望它学会 “坐下” 这个指令。最开始,小狗对这个指令毫无概念,它可能在你发出指令后四处乱跑、玩耍。但当它偶然间坐下时,你立即给予它美味的零食作为奖励,同时给予它热情的夸赞,比如 “你真棒”。在这个场景里,小狗就是智能体,它所处的周围环境,包括你、房间等,构成了环境。小狗原本随意的状态,在听到指令后转变为坐下,这就是状态的变化。小狗做出坐下的动作,就是一次决策行动。而你给予的零食和夸赞,则是环境给予小狗的奖励。
随着你不断重复这个过程,小狗逐渐明白了 “坐下” 这个动作与获得奖励之间的关联。它开始主动在听到指令时坐下,因为它知...
强化学习(Reinforcement Learning, RL)是机器学习的一个分支,其核心思想是通过智能体(Agent)与环境(Environment)的交互,学习如何采取最优行动以最大化长期累积奖励。以下是其核心原理的概述:
GAWM (Global-Aware World Model) 是一种基于模型的多智能体强化学习(Model-based Multi-Agent Reinforcement Learning, MARL)方法,旨在解决复杂多智能体环境中的全局状态表示和样本效率问题。以下是关于 GAWM 的详细介绍:
在多智能体强化学习中,模型驱动的方法(Model-based MARL)通过构建环境动态模型来生成伪数据样本,从而提高样本效率。然而,现有的方法在全局状态表示上存在不足,尤其是在部分可观测环境中,无法保证数据样本的全局一致性。这导致生成的伪数据样本与真实样本之间存在分布不...
多智能体强化学习(Multi-Agent Reinforcement Learning, MARL)是强化学习(Reinforcement Learning, RL)的一个分支,专注于多个智能体在共享环境中通过交互学习策略。与单智能体强化学习不同,MARL 需要考虑智能体之间的合作、竞争或混合关系,这使得问题更加复杂。
MARL 的核心挑战在于如何处理智能体之间的交互和环境的动态变化。以下是 MARL 中的一些关键问题:
非平稳性(Non-stationarity):在单智能体 RL 中,环境通常是平稳的(即环境动态不随时间变化)。但在 MARL 中,其他...
人类反馈强化学习(Reinforcement Learning from Human Feedback,RLHF)是一种将人类反馈融入强化学习过程的技术,它在提升人工智能系统的性能和行为方式上发挥着关键作用。
一、基本原理