策略梯度算法是什么?它与值函数方法的区别是什么?

2023-08-31 / 资讯 / 118 阅读

  策略梯度算法是一类强化学习算法,旨在通过优化参数化策略来寻找最优策略。它是基于策略优化的思想,与值函数方法(如Q-learning和SARSA)在问题解决的角度和策略优化的方法上有一些区别。

  在值函数方法中,通过学习值函数(如状态值函数V或动作值函数Q)来评估不同状态和动作的价值,然后基于这些价值选择最优的动作。值函数方法通过估计值函数的形式,建立动作的价值与环境的关系,并利用贝尔曼方程来进行值函数的迭代更新,最终得到最优的值函数。

  与之不同,策略梯度算法直接对策略进行参数化表示,并利用梯度上升法直接最大化策略在长期上获得的累计奖励。策略梯度算法通过对策略的参数进行迭代更新,逐渐优化策略,使其能够在给定环境下选择最优的动作。这种方法对于连续动作空间和高维状态空间的问题更加适用,因为它可以通过梯度上升法来优化参数化的策略,而无需估计复杂的值函数。

  另一个区别是,值函数方法通常以无模型的方式进行学习,只依赖于环境的样本反馈(奖励信号),而策略梯度算法可能会利用环境模型的信息。一些策略梯度算法(如基于梯度的策略梯度算法和演员-评论家算法)会根据环境模型建立策略的近似模型,从而更有效地搜索最优策略。

  综上所述,策略梯度算法与值函数方法的区别在于:策略梯度算法直接优化参数化的策略,而值函数方法则通过学习状态值函数或动作值函数来评估和选择动作;策略梯度算法更适用于连续动作空间和高维状态空间的问题;策略梯度算法可能会利用环境模型的信息来进行优化。

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