李宏毅老师2020年深度学习系列讲座笔记6

Posted 2021-07-26 ViviranZ

瞎看吧。。。。至少做个笔记

https://www.bilibili.com/video/BV1UE411G78S?from=search&

Q-learning：

首先复习一下critic：负责给一个actor打分，当actor处于某个state的时候，critic可以计算未来可能的期望。注意：critic给的打分和actor（policy\\pi）绑定的，同一个state不同的actor的话critic会给出不同的reward期望。

顺便复习一下critic打分的方法：

1.MC方法：

每次都要算accumulated reward，因此必须要玩到游戏结束才能update network。

2.TD方法：

不需要玩到最后，只要玩完s_t进入s_{t+1}就可以更新

二者对比：

由于MC要进行到游戏结束，每一步都会有variance，多步是二次的积累，因此方差很大。

TD只往后计算一步，variance小；但是由于计算步数少会造成不准确。

一个例子：

在计算s_a的时候，如果我们把sa视作是一个待赛的state，在MC中运算到最后得到sb证明它的reward应该是0；但是在TD方法中认为sb这个情况只是碰巧，可能是碰到了sb得到0的那1/4，而期望来看sb应该是3/4，也就是sa下应该得到的reward。

除了MC和TD之外的另一种critic-Q^\\pi(s,a)，具体来说就是遇到state s的时候强制执行action a，其他的丢给agent自己按照\\pi来走。也有discrete的形式但是只适用于有限种action。

给个栗子：

只要有一个Q function和任意一个policy\\pi 永远能找到一个比\\pi更好的policy \\pi'，再求Q，再更新\\pi'，总能越来越好。

什么叫做“好”？

是在state s的情况下考虑所有可能的action a，找到最大的那个定义为\\pi'对应的action a。

接下来证明一个prop：只要有一个state采取\\pi'(s)给定的action，无论整条路线采用的是哪一个policy\\pi，都会使得最后的Q值增大——更好！

以下几个tips：

actor-critic网络中两个网络。一个只负责走平时不动（target network)；另一个疯狂动（……）负责产生尽量好的action，疯狂探索找到最好的下一步返给target，target走完到了下一个state再疯狂探索。。。。（倒霉催的）

第二个是如果agent没有在state s做过action a，可能无法算出Q值，只能估算。如果Q是一个network还好说（Q怎么是network？不懂），但是generally这是一个问题。agent可能做到一个挺好的就一直做，但是说不定别的没做到的更好。。。所以我们给出\\epsilon-greedy算法和第二种~

第三个：关于存储。

我们希望Buffer里存储的数据尽量diversed。Buffer里存储的很多都是之前用过的\\pi'的数据-增加多样性。值得注意的是，采用\\pi'的数据去计算\\pi会不会导致问题？答案是不会（原因留了思考题？）

 

整体总结Q-learning的算法：

注意：

1.store的时候如果buffer满了丢一个出去。

2.sample的是一批（batch）而不是一条（notation可能不清晰）

！！关键想清楚，Q-learning、RL的目标是找到最优的Q！！！！

关于如果是连续的动作空间另一个网络怎么试探（探索exploration）？？？？

Q-learning的方法有一些问题，因此有了Double DQN……（未完待续）