强化学习的数学原理(九):策略梯度方法
策略梯度方法将策略直接参数化为一个由 $θ$ 定义的可微函数 $\pi_\theta$(如神经网络),进而将强化学习问题转化为一个优化问题:它定义了一个衡量策略优劣的性能度量 $J(θ)$,并计算该度量关于参数 $θ$ 的梯度,最终通过梯度上升算法,沿着梯度方向迭代更新参数,以寻找能使性能度量最大化的最优策略。
策略梯度方法将策略直接参数化为一个由 $θ$ 定义的可微函数 $\pi_\theta$(如神经网络),进而将强化学习问题转化为一个优化问题:它定义了一个衡量策略优劣的性能度量 $J(θ)$,并计算该度量关于参数 $θ$ 的梯度,最终通过梯度上升算法,沿着梯度方向迭代更新参数,以寻找能使性能度量最大化的最优策略。
在强化学习领域,当我们没有环境的完整模型时,如何评估一个策略的好坏并最终找到最优策略呢?蒙特卡洛(Monte Carlo)方法为我们提供了一种思路:通过完整的经验序列来估计价值。然而,它必须等到一个完整的 episode 结束后才能进行学习。动态规划(Dynamic Programming)虽然高效,却依赖于已知的环境模型。
在 Go 语言中,排序是一项常见的操作,无论是处理用户数据、实现算法,还是优化性能,都离不开排序。Go 标准库提供了一个强大的 sort 包,它设计精巧、用法灵活,能够满足各种排序需求。本文将带你深入探索 sort 包的用法,从基础的切片排序到复杂的自定义结构体排序,助你轻松掌握 Go 语言的排序实战技巧。
在 Go 语言中,数组(Array)和切片(Slice)是最常用的顺序容器。它们看似相似,却有本质上的区别:数组是值类型、长度固定;切片是引用类型、长度可变。本文将从定义、内存模型、函数传参/返回、使用场景等方面进行详细总结。
在现代机器学习和深度学习领域,随机梯度下降(Stochastic Gradient Descent, SGD)算法几乎无处不在。从训练庞大的神经网络到处理海量数据集,SGD 及其变体是优化模型参数的核心引擎。然而,要真正理解 SGD 为何如此有效以及其收敛性的理论保障,我们不能仅仅将其视为一个简单的算法,而应追溯其深刻的数学根源——随机近似(Stochastic Approximation)理论。本文将从一个最基础的问题“增量式均值计算”出发,逐步揭示 Robbins-Monro 算法的精髓,并最终证明 SGD 正是该理论框架下的一个经典应用。
策略迭代是强化学习中的一个经典框架,它由两个核心步骤交替进行:
策略评估 (Policy Evaluation): 对当前的策略 $\pi_k$ 进行评估,计算出其状态价值函数 $v_{\pi_k}$。这需要求解贝尔曼期望方程: $v_{\pi_k} = r_{\pi_k} + \gamma P_{\pi_k} v_{\pi_k}$