强化学习目的是构造一个控制策略,使得Agent行为性能达到最大。Agent从复杂的环境中感知信息,对信息进行处理。Agent通过学习改进自身的性能并选择行为,从而产生群体行为的选择, 个体行为选择和群体行为选择使得Agent作出决策选择某一动作,进而影响环境。增强学习是指从动物学习、随机逼近和优化控制等理论发展而来,是一种无导师在线学习技术,从环境状态到 动作映射学习,使得Agent根据最大奖励值采取最优的策略;Agent感知环境中的状态信息,搜索策略(哪种策略可以产生最有效的学习)选择最优的动作,从而引起状态的改变并得到一个延迟 回报值,更新评估函数,完成一次学习过程后,进入下一轮的学习训练,重复循环迭代,直到满足整个学习的条件,终止学习。
Q-Learning是一种无模型的强化学习技术。具体来说,可以使用Q学习来为任何给定的(有限的)马尔可夫决策过程(MDP)找到最优的动作选择策略。它通过学习一个动作价值函数,最终给出在 给定状态下采取给定动作的预期效用,然后遵循最优策略。一个策略是代理在选择动作后遵循的规则。当这种动作值函数被学习时,可以通过简单地选择每个状态中具有最高值的动作来构建最优策略。 Q-learning的优点之一是能够比较可用操作的预期效用,而不需要环境模型。此外,Q学习可以处理随机过渡和奖励的问题,而不需要任何适应。已经证明,对于任何有限的MDP,Q学习最终找到一个最优策略, 从总体奖励的预期值返回到从当前状态开始的所有连续步骤是最大可实现的意义。
强化学习常用算法:TD算法(时间差分学习,Temporal Difference)、SARSA算法、Q-Learning算法等。我们当然也需要了解马尔可夫决策过程(MDP,Markov Decision Processes),这样更利于我们对强化学习的理解。