分布式系统研究组
Distributed Systems Group

深度强化学习基础

该课程提供了一个全面且深入的强化学习概览,涵盖了从基本概念和算法到高级应用和策略的广泛主题。学生将从强化学习的基石开始,学习智能体(Agent)、环境(Environment)、状态(State)、动作(Action)、奖励(Reward)、策略(Policy)、状态转移(State Transition)、回报(Return)和价值函数(Value Functions)等核心概念。通过实际案例和OpenAI Gym平台的应用,学生能够直观地理解这些概念如何在真实世界中应用。

课程内容深入探讨了价值学习,特别是通过深度Q网络(DQN)和时间差分(TD)算法的研究,使学生理解如何利用这些方法来训练智能体做出决策。此外,策略学习部分通过策略网络和策略梯度算法,为学生提供了一种直接从观察到的行为中学习策略的方法,而Actor-Critic模型则展示了如何同时学习策略和价值函数以提高学习效率。

课程还深入分析了AlphaGo的技术细节,包括模仿学习、蒙特卡洛树搜索等方法,揭示了其背后的原理和实现方式。通过对AlphaGo和其后续版本AlphaGo Zero的比较,学生将了解到强化学习技术的进步和它们如何在高级任务中被应用。

除了传统的算法和策略,本课程还介绍了一系列高级主题,包括DQN的高估问题及其解决方案、Dueling Network架构的介绍、利用baseline减少方差的策略梯度方法、以及多步TD目标、经验回放和优先经验回放等技术,这些技术都是为了提高学习效率和效果。

此外,课程探讨了多智能体强化学习的基本概念及其与单智能体强化学习的区别,包括不同的架构如去中心化、中心化以及中心化训练与去中心化执行的策略。通过这些内容,学生不仅能够掌握单个智能体在复杂环境中的学习和决策过程,还能理解在多智能体系统中进行有效学习和协作的策略。

综上所述,本课程通过理论讲解、算法分析和实践案例,提供了一套完整的工具和知识体系。

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