深度强化学习(DRL)简介与常见算法(DQN,DDPG,PPO,TRPO,SAC)分类
2024.02.17 15:10浏览量:4简介:深度强化学习是一种结合深度学习和强化学习的技术,能够解决复杂的感知和决策问题。本文将介绍DRL的基本概念、工作原理以及常见的算法(如DQN,DDPG,PPO,TRPO和SAC)。
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在过去的几年里,深度学习已经取得了显著的成就,广泛应用于图像识别、语音识别和自然语言处理等领域。然而,深度学习的主要缺点是它缺乏决策能力。为了解决这个问题,我们结合强化学习与深度学习,形成了一种新的技术——深度强化学习(Deep Reinforcement Learning, DRL)。
深度强化学习是一种端对端的(end-to-end)的感知与控制系统,具有很强的通用性。它的工作原理可以概括为以下三个步骤:
- 感知:在每个时刻,agent与环境交互得到一个高维度的观察,并利用深度学习方法来感知观察,以得到具体的状态特征表示。
- 决策:基于预期回报来评价各动作的价值函数,并通过某种策略将当前状态映射为相应的动作。
- 执行:环境对此动作做出反应,并得到下一个观察。通过不断循环以上过程,最终可以得到实现目标的最优策略。
深度强化学习的算法比较多,常见的有:DQN(Deep Q Network)、DDPG(Deep Deterministic Policy Gradient)、PPO(Proximal Policy Optimization)、TRPO(Trust Region Policy Optimization)和SAC(Soft Actor-Critic)等。
DQN算法融合了神经网络和Q learning的方法。DQN有一个记忆库用于学习之前的经历。通过使用神经网络来逼近Q函数,DQN能够处理高维度的状态和动作空间。
DDPG是一种基于Actor-Critic架构的算法。它使用一个确定性策略来选择动作,并通过神经网络来逼近价值函数和策略函数。DDPG在处理连续动作空间时表现出了良好的性能。
PPO算法是一种基于近端策略优化(Proximal Policy Optimization)的算法。它使用一个限制更新步骤大小的近端策略优化方法来稳定训练过程。PPO在各种任务上都表现出了良好的性能。
TRPO算法是一种基于信任域的策略优化算法。它使用一个信任区域来限制策略更新的步长,以避免过大的更新导致策略变得不稳定。TRPO在处理复杂任务时表现出了良好的性能。
SAC是一种基于Soft Actor-Critic架构的算法。它使用softmax策略来选择动作,并通过两个神经网络来逼近价值函数和策略函数。SAC在处理连续动作空间时表现出了良好的性能。
在实际应用中,可以根据具体任务的特点选择合适的DRL算法。例如,对于离散动作空间的任务,DQN是一个不错的选择;对于连续动作空间的任务,DDPG、PPO和SAC都是不错的选择;对于需要稳定训练过程的任务,PPO和TRPO都是不错的选择。

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