强化学习(RL)初印象

    科技2024-06-05  79

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    强化学习(RL)初印象

    前言 什么是智能/人工智能Part1 什么是强化学习Part2 强化学习的分类Part3 强化学习能做什么Part4 强化学习与监督学习的区别Part5 强化学习如何解决问题Part6 强化学习的算法和环境Part7 本篇总述

    前言 什么是智能/人工智能

    Part1 什么是强化学习

    强化学习(英语:Reinforcement learning,简称RL) 是机器学习中的一个领域,强调如何基于环境而行动,以取得最大化的预期利益。

    核心思想:   智能体agent在环境environment中学习,根据环境的状态state(或观测到的observation),执行动作action,并根据环境的反馈reward(奖励)来指导更好的动作。

    注意:   从环境中获取的状态,有时候叫state,有时候叫observation,这两个其实一个代表全局状态,一个代表局部观测值,在多智能体环境里会有差别,但我们刚开始学习遇到的环境还没有那么复杂,可以先把这两个概念划上等号。

    此图可以看到强化学习的reward既有延时,即只有执行完所有步骤后才会知道有没有reward。下图也可以帮助理解这个“延时”!!!

    Part2 强化学习的分类

    Part3 强化学习能做什么

    游戏(马里奥、Atari、Alpha Go、星际争霸等)

    机器人控制(机械臂、机器人、自动驾驶、四轴飞行器等)

    用户交互(推荐、广告、NLP等)

    交通(拥堵管理等)

    资源调度(物流、带宽、功率等)

    金融(投资组合、股票买卖等)

    其他

    Part4 强化学习与监督学习的区别

    强化学习、监督学习、非监督学习是机器学习里的三个不同的领域,都跟深度学习有交集。

    监督学习寻找输入到输出之间的映射,比如分类和回归问题。

    非监督学习主要寻找数据之间的隐藏关系,比如聚类问题。

    强化学习则需要在与环境的交互中学习和寻找最佳决策方案。

    监督学习处理认知问题,强化学习处理决策问题。

    Part5 强化学习如何解决问题

    强化学习通过不断的试错探索,吸取经验和教训,持续不断的优化策略,从环境中拿到更好的反馈。

    强化学习有两种学习方案 :

    基于价值(value-based)基于策略(policy-based)

    Part6 强化学习的算法和环境

    经典算法:

    Q-learningSarsaDQNPolicy GradientA3CDDPGPPO

    环境分类:

    离散控制场景(输出动作可数)连续控制场景(输出动作值不可数)

    强化学习经典环境库GYM将环境交互接口规范化为:

    重置环境reset()交互step()渲染render()

    强化学习框架库PARL将强化学习框架抽象为Model、Algorithm、Agent三层,使得强化学习算法的实现和调试更方便和灵活。

    Part7 本篇总述

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