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什么是强化学习?

强化学习并不是某一种特定的算法,而是一类算法的统称。如果非要找个类比,它就像是机器学习里的一个“大家族”,和监督学习、无监督学习是平起平坐的。

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强化学习的思路真的超简单,用大白话讲,它就是一套“干得好,有奖励;干得不好,没奖励”的训练体系。这跟我们玩游戏、甚至是在生活中学习新技能的方式太像了。当你做一件事得到了好的结果,你就会想:“嗯,这个方法行得通!”于是你会不断强化这种行为,直到你变得越来越厉害。这和公司里的绩效奖励机制,或者家长用糖果奖励孩子做对事,本质上是一样的。

比如:在 Flappy bird 这个游戏中,我们需要简单的点击操作来控制小鸟,躲过各种水管,飞的越远越好,因为飞的越远就能获得更高的积分奖励。(这是一个完美的强化学习场景)

这就是一个典型的强化学习场景:

  • 代理(Agent):就是那个等着被我们控制的小鸟。它是做出行动的主体。
  • 环境(Environment):就是整个游戏世界,包括那些不断出现的水管、地面、天空。它定义了游戏的规则和状态。
  • 目标(Goal):很简单,让小鸟飞得越远越好
  • 行动(Action):就是你每次点击屏幕,让小鸟飞一下。
  • 奖励(Reward):就是你每成功躲过一个水管,获得的积分奖励

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  • 我们看到,这个过程最大的特点就是:根本不需要大量预先标注好的数据!小鸟不需要有人告诉它“现在应该点,现在不应该点”,它只需要在游戏里不断尝试、犯错、然后根据奖励信号来调整自己的策略。它就是通过这种边玩边学的方式,来掌握通关技巧的。

强化学习的应用场景

  • 目前强化学习还不够成熟,在实际应用中的场景也相对比较集中,游戏就是它大展身手的最佳舞台。因为游戏环境清晰、规则明确,奖励机制也很直观,这为强化学习算法提供了一个理想的“训练场”。
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2016年:AlphaGo Master 击败李世石。这不仅是AI领域的重大突破,也让全世界都认识了强化学习的威力。更夸张的是,后来出现的 AlphaGo Zero,仅仅通过和自己对弈,在短短40天内就击败了它的前辈 AlphaGo Master。这就像一个学生只靠做练习题,就能考过老师傅,简直是不可思议。

  • 《被科学家誉为“世界壮举”的AlphaGo Zero, 对普通人意味着什么?》

2019年:AlphaStar 在《星际争霸2》中击败人类顶级职业玩家。这比围棋更难,因为星际争霸是即时战略游戏,信息不完整,需要即时反应和宏观策略。但 AlphaStar 还是做到了,它展现了强化学习在复杂、动态环境下的决策能力。

  • 《星际争霸2人类1:10输给AI!DeepMind “AlphaStar”进化神速》

2019年:OpenAI 在《Dota2》比赛中战胜人类世界冠军。和星际争霸类似,Dota2也是一个拥有海量可能性的游戏。OpenAI 的机器人通过学习,掌握了各种英雄的配合、战术,甚至能够创造出人类都未曾想过的打法。

  • 《2:0!Dota2世界冠军OG,被OpenAI按在地上摩擦》

这些案例都表明,强化学习在复杂决策和策略制定方面,有着巨大的潜力。尽管目前应用场景有限,但可以预见,它未来可能会渗透到更多领域,比如自动驾驶、机器人控制、甚至金融交易等。

http://www.dtcms.com/a/566120.html

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