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做網(wǎng)站大概價格/南昌seo排名優(yōu)化

news 2025/6/30 22:39:47

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由于一些原因，需要學習一下強化學習。用這篇博客來學習吧，

用的資料是李宏毅老師的強化學習課程。?

深度強化學習(DRL)-李宏毅1-8課（全）_嗶哩嗶哩_bilibili

這篇文章的目的是看懂公式，畢竟這是我的弱中弱。?

強化學習一般就是環(huán)境，動作網(wǎng)絡，獎勵三者的糾纏，

動作網(wǎng)絡看到環(huán)境，產(chǎn)生一個動作，然后得到一個獎勵。然后我們通過這個獎勵來更新動作。?

不同的方法有不同的思想，我們來看看PG和PPO。?

PG是這樣的思想。?

有一個policy網(wǎng)絡 $\pi$ ?，就是actor。輸入是環(huán)境，輸出是策略。?

他會輸出各個動作的幾率，然后可以根據(jù)這些幾率采樣一個動作。，?

? 經(jīng)過連續(xù)的一輪也就是一個episode 就完成了一場游戲的采集。?

將獎勵加起來，就是大R

我們的目標是讓大R變得越大越好。?

這是actor按照某個路線的概率。

?最后的組合概率。也就是得到某一個結果的概率。?

當然這條路線也會對應一個大R。??

?當然對于同一個actor，我們會進行很多個episode。這樣的話得到不同的路線 $\tau$

?對應不同的獎勵R（ $\tau$ ）乘加起來就是當前的actor 平均能得到的獎勵了，也就能評價當前actor的好壞。?

?右邊這種寫法也是可以，? $\tau$ ? 服從pxita這樣的分布，然后每個對應一個R，得到一個期望，我們更新模型的目的就是讓這個平均的R越大越好。

?所以求R對參數(shù)的梯度，這里的R（ $\tau$ ）不需要可微

由于右邊只有 $p_ \theta$ 與參數(shù)相關，因此轉化為對 $p_ \theta$ ?的微分

?上下同乘 $p_ \theta$ （ $\tau$ ）

?變?yōu)檫@個。因為對log求導后面那一項。?

轉為分布形式。??

?然后通過采樣來模擬分布。?

?帶入上面的 $p_ \theta$ （ $\tau$ ）公式，乘法就轉為加法了。?

?直觀理解，前面的R為正，則增加后面這個S到A映射的幾率，通過更新模型參數(shù)。?

通過這兩個式子，我們就可以更新模型了。問題是第二個式子后面那一堆是從哪里來的呢？?

事實上就是通過actor和環(huán)境互動得來的。我們一直玩actor，得到很多個結果。?

actor的操作一般是從softmax里采樣出來的。?

然后求softmax結果對參數(shù)的梯度，然后乘上獎勵就可以了。?

我們會發(fā)現(xiàn) 這個R（ $\tau$ ）? 是對一個episode里所有sample的動作都起作用，

也就是說，只要這一輪游戲的獎勵是好的，在這場游戲里所有做過的動作都會增加概率。?

?所以加上時間t，只計算動作后面的獎勵分數(shù)。?

?然后乘上一個discount。 discount 預示了一個動作的有效時間，比如， discount很大的時候，一個動作可以考慮未來很多步的收益。

把現(xiàn)在的這個R-b? 寫作一個優(yōu)勢函數(shù) A ，他是與模型 $\theta$ 相關的。?

現(xiàn)在學了理論知識，我們要實戰(zhàn)通過代碼來學習一下了。、?

李宏毅HW12

首先是李宏毅老師的HW12。助教放的代碼，我猜測是PG方法，我們看下。?

聲明了一個網(wǎng)絡，來產(chǎn)生策略。輸入是8維向量，因為環(huán)境給出的接口是8維向量。

輸出是4維向量，因為可能的操作有4種。可以看到最后還經(jīng)過了softmax。?

?agent是模型的代理，里面定義了模型的訓練，保存等功能。?

理論運行五輪游戲，也就是五個episode。?

等下看看這倆。??

環(huán)境重置，然后步數(shù)也都重置。?

?對于當前的環(huán)境state， sample一個動作。?

?action_prob是四個動作的幾率。?

?categorical ：按類別賦值。? 這里按照概率賦值，之后就可以按概率來采樣。?

采樣到了動作1.?

?這里的log_Prob是對action的概率取對數(shù)，以e為底。

因為action1的概率為0.2368 因此取對數(shù)prob為-1.4404

?把這一步輸入進環(huán)境，得到下一個環(huán)境的狀態(tài)，這一步的獎勵，和是否為最后一個動作。

?這個注釋已經(jīng)解釋了，我們就是這樣得到了每一對動作的概率值的對數(shù)。?

會記錄每一步的reward 和?每一個eposide的reward和，還會記錄最后一步的reward。?

對最后一步的reward和總rewarrd求平均。??

?將每一步的reward 歸一化。?

?傳入那個操作的概率對數(shù)和每一步的獎勵，更新模型。我們看看。?

?因為loss要向小優(yōu)化，所以這里前面加了負號。最后求和。

?更新模型，回傳梯度。?

這里可以看出和公式是一模一樣的。?

我們參考的第二個代碼來自于蘑菇書。這本書一樣?

?在sample 也是從分布中采樣，上面用的是softmax，這里是伯努利。

        state_pool, action_pool, reward_pool = self.memory.sample()state_pool, action_pool, reward_pool = list(state_pool), list(action_pool), list(reward_pool)# Discount rewardrunning_add = 0for i in reversed(range(len(reward_pool))):if reward_pool[i] == 0:running_add = 0else:running_add = running_add * self.gamma + reward_pool[i]reward_pool[i] = running_add# Normalize rewardreward_mean = np.mean(reward_pool)reward_std = np.std(reward_pool)for i in range(len(reward_pool)):reward_pool[i] = (reward_pool[i] - reward_mean) / reward_std# Gradient Desentself.optimizer.zero_grad()for i in range(len(reward_pool)):state = state_pool[i]action = Variable(torch.FloatTensor([action_pool[i]]))reward = reward_pool[i]state = Variable(torch.from_numpy(state).float())probs = self.policy_net(state)m = Bernoulli(probs)loss = -m.log_prob(action) * reward  # Negtive score function x reward# print(loss)loss.backward()self.optimizer.step()self.memory.clear()

這事更新模型的代碼。?

第一步，先采樣一組action結果。應該是一個 $\tau$ ?的一組結果（一個episode）