策略梯度算法原理

Policy Gradient策略

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根据在某个状态采取某种行为来决定能得到多少的奖励值。

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调整内部Actor的参数使得总奖励值R越大越好。但R是一个随机变量,转换为最大化期望值。

策略梯度算法推导

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需要让Agent不断跟环境互动,搜集多条轨迹数据 

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采样到的数据只有一次, 具体的实现过程

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需要在后面乘以整场游戏的Reward。

实际操作技巧之添加Baseline

 因为奖励可能总是正的。对于动作a, b,c而言,权重大的动作表明被其被采取的概率提升越大,在都提升的体情况下,提升小的与几率下降。同样的,如果,某个动作没有被采样到,就不会被提升,但并不意味着这是一个不好的action,可通过调整奖励值的正负性规避此类问题。

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 实际操作技巧之分配合适的权重(优势函数)

给每个action合适的credit, 之前的算法中,只要是在同一个episode中,所有的状态动作对都会乘以相同的权重,显然是不公平的,因为在同一个episide之中,有的action会更具优势,一个episode的整体奖励值为正数,不代表其中所有的状态动作都能带来正奖励。类似地,整场回合效果比较差,不代表回合中的每个行为都是错的。因此,该给每个行为各自赋予合理的weight以真正反映其对应的好坏程度。如何给出合理的weight呢?

一种方法是: 不把整个回合得到的reward加起来。只计算从某个action执行以后所得到的reward, 因为已经发生过的事情和它没有关系了, 不管之前得到了多少的reward, 都不能算当前action的功劳, 当前action对后续动作的影响与时间存在一定的关系,时间越久,影响力越小, 将credit设置为从当前时间步到回合结束时的折扣累加和, 折扣因子设置为??

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方法二,额外利用一个网络去估算,

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 A^\theta (s_t, a_t)中的\theta表示和环境去做主动的Agent, 也称优势函数,可以通过一个网络来估值。意义为相对的好,也即在当前的state下采取动作a,相对于其他可能的action的优势,但不是绝对的好。 

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