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qiwang067
2020-10-27 14:01:44 +08:00
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@@ -85,7 +85,7 @@ $$
这里我们进一步定义一些概念。
* `Horizon` 说明了同一个 episode 或者是整个一个轨迹的长度,它是由有限个步数决定的。
* `Horizon` 是指一个 episode 的长度(每个 episode 最大的时间步数),它是由有限个步数决定的。
* `Return(回报)` 说的是把奖励进行折扣后所获得的收益。Return 可以定义为奖励的逐步叠加,如下式所示:
@@ -366,7 +366,13 @@ $$
![](img/2.25.png)
这里有一个概念叫 `Backup`。Backup 类似于 bootstrapping 之间这个迭代关系,就对于某一个状态,它的当前价值是跟它未来价值线性相关的。
这里有一个概念叫 `backup`。Backup 类似于 bootstrapping 之间这个迭代关系,就对于某一个状态,它的当前价值是跟它未来价值线性相关的。
我们把上面这样的图称为 `backup diagram(备份图)`,因为它们图示的关系构成了更新或备份操作的基础,而这些操作是强化学习方法的核心。这些操作将价值信息从一个状态(或状态-动作对)的后继状态(或状态-动作对)转移回它。
每一个空心圆圈代表一个状态,每一个实心圆圈代表一个状态-动作对。
$$
v^{\pi}(s)=\sum_{a \in A} \pi(a \mid s)\left(R(s, a)+\gamma \sum_{s^{\prime} \in S} P\left(s^{\prime} \mid s, a\right) v^{\pi}\left(s^{\prime}\right)\right) \tag{12}
$$
@@ -375,11 +381,22 @@ $$
* 第一层加和就是这个叶子节点,往上走一层的话,我们就可以把未来的价值($s'$ 的价值) backup 到黑色的节点。
* 第二层加和是对 action 进行加和。得到黑色节点的价值过后,再往上 backup 一层,就会推到根节点的价值,即当前状态的价值。
**所以 `Backup Diagram` 定义了未来下一时刻的状态价值跟上一时刻的状态价值之间的关联。**
![](img/state_value_function_backup.png)
> 我们把上面这样的图称为 backup diagram(备份图),因为它们图示的关系构成了更新或备份操作的基础,而这些操作是强化学习方法的核心。这些操作将价值信息从一个状态(或状态-动作对)的后继状态(或状态-动作对)转移回它。
>
> 每一个空心圆圈代表一个状态,每一个实心圆圈代表一个状态-动作对。
上图是状态-价值函数的计算分解图,上图 B 计算公式为
$$
v^{\pi}(s)=\sum_{a \in A} \pi(a \mid s) q^{\pi}(s, a) \tag{i}
$$
上图 B 给出了状态-价值函数与 Q 函数之间的关系。上图 C 计算 Q 函数为
$$
q^{\pi}(s,a)=R(s, a)+\gamma \sum_{s^{\prime} \in S} P\left(s^{\prime} \mid s, a\right) v^{\pi}\left(s^{\prime}\right) \tag{ii}
$$
将式 (ii) 代入式 (i) 可得:
$$
v^{\pi}(s)=\sum_{a \in A} \pi(a \mid s)\left(R(s, a)+\gamma \sum_{s^{\prime} \in S} P\left(s^{\prime} \mid s, a\right) v^{\pi}\left(s^{\prime}\right)\right)
$$
**所以 backup diagram 定义了未来下一时刻的状态-价值函数跟上一时刻的状态-价值函数之间的关联。**
![](img/2.26.png)
@@ -392,6 +409,16 @@ $$
* 第一层加和是先把这个叶子节点从黑色节点推到这个白色的节点,进了它的这个状态。
* 当我们到达某一个状态过后,再对这个白色节点进行一个加和,这样就把它重新推回到当前时刻的一个 Q 函数。
![](img/q_function_backup.png)
在上图 C 中,
$$
v^{\pi}\left(s^{\prime}\right)=\sum_{a^{\prime} \in A} \pi\left(a^{\prime} \mid s^{\prime}\right) q^{\pi}\left(s^{\prime}, a^{\prime}\right) \tag{iii}
$$
将式 (iii) 代入式 (ii) 可得到 Q 函数:
$$
q^{\pi}(s, a)=R(s, a)+\gamma \sum_{s^{\prime} \in S} P\left(s^{\prime} \mid s, a\right) \sum_{a^{\prime} \in A} \pi\left(a^{\prime} \mid s^{\prime}\right) q^{\pi}\left(s^{\prime}, a^{\prime}\right)
$$
**所以这个等式就决定了未来 Q 函数跟当前 Q 函数之间的这个关联。**
### Policy Evaluation
@@ -750,4 +777,5 @@ $$
* [David Silver 强化学习公开课中文讲解及实践](https://zhuanlan.zhihu.com/reinforce)
* [UCL Course on RL(David Silver)](https://www.davidsilver.uk/teaching/)
* [Derivation of Bellmans Equation](https://jmichaux.github.io/_notebook/2018-10-14-bellman/)
* [深入浅出强化学习:原理入门](https://book.douban.com/subject/27624485//)

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