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David Young
2021-03-27 22:27:16 +08:00
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## 1 Keywords
- **DQN(Deep Q-Network)** 基于深度学习的Q-learninyang算法其结合了 Value Function Approximation价值函数近似与神经网络技术并采用了目标网络Target Network和经验回放Experience Replay方法进行网络的训练。
- **DQN(Deep Q-Network)** 基于深度学习的Q-learninyang算法其结合了 Value Function Approximation价值函数近似与神经网络技术并采用了目标网络Target Network和经验回放Experience Replay方法进行网络的训练。
- **State-value Function** 本质是一种critic。其输入为actor某一时刻的state对应的输出为一个标量即当actor在对应的state时预期的到过程结束时间段中获得的value的数值。
- **State-value Function Bellman Equation** 基于state-value function的Bellman Equation它表示在状态 $s_t$ 下带来的累积奖励 $G_t$ 的期望。
- **Q-function:** 其也被称为state-action value function。其input 是一个 state 跟 action 的 pair即在某一个 state 采取某一个action假设我们都使用 actor $\pi$ ,得到的 accumulated reward 的期望值有多大。
- **Target Network** 为了解决在基于TD的Network的问题时优化目标 $\mathrm{Q}^{\pi}\left(s_{t}, a_{t}\right)
=r_{t}+\mathrm{Q}^{\pi}\left(s_{t+1}, \pi\left(s_{t+1}\right)\right)$ 左右两侧会同时变化使得训练过程不稳定从而增大regression的难度。target network选择将上式的右部分即 $r_{t}+\mathrm{Q}^{\pi}\left(s_{t+1}, \pi\left(s_{t+1}\right)\right)$ 固定通过改变上式左部分的network的参数进行regression也是一个DQN中比较重要的tip。
- **Exploration** 在我们使用Q-function的时候我们的policy完全取决于Q-function有可能导致出现对应的action是固定的某几个数值的情况而不像policy gradient中的output为随机的我们再从随机的distribution中sample选择action。这样会导致我们继续训练的input的值一样从而加重output的固定性导致整个模型的表达能力的急剧下降这也就是`探索-利用窘境(Exploration-Exploitation dilemma)`问题。所以我们使用`Epsilon Greedy``Boltzmann Exploration`等Exploration方法进行优化。
=r_{t}+\mathrm{Q}^{\pi}\left(s_{t+1}, \pi\left(s_{t+1}\right)\right)$ 左右两侧会同时变化使得训练过程不稳定从而增大regression的难度。target network选择将上式的右部分即 $r_{t}+\mathrm{Q}^{\pi}\left(s_{t+1}, \pi\left(s_{t+1}\right)\right)$ 固定通过改变上式左部分的network的参数进行regression,这也是一个DQN中比较重要的tip。
- **Exploration** 在我们使用Q-function的时候我们的policy完全取决于Q-function有可能导致出现对应的action是固定的某几个数值的情况而不像policy gradient中的output为随机的我们再从随机的distribution中sample选择action。这样会导致我们继续训练的input的值一样从而加重output的固定性导致整个模型的表达能力的急剧下降这也就是`探索-利用窘境难题(Exploration-Exploitation dilemma)`。所以我们使用`Epsilon Greedy``Boltzmann Exploration`等Exploration方法进行优化。
- **Experience Replay经验回放** 其会构建一个Replay BufferReplay Memory用来保存许多data每一个data的形式如下在某一个 state $s_t$采取某一个action $a_t$,得到了 reward $r_t$,然后跳到 state $s_{t+1}$。我们使用 $\pi$ 去跟环境互动很多次,把收集到的数据都放到这个 replay buffer 中。当我们的buffer”装满“后就会自动删去最早进入buffer的data。在训练时对于每一轮迭代都有相对应的batch与我们训练普通的Network一样通过sample得到然后用这个batch中的data去update我们的Q-function。综上Q-function再sample和训练的时候会用到过去的经验数据所以这里称这个方法为Experience Replay其也是DQN中比较重要的tip。
## 2 Questions