Q-Learning 是强化学习中最经典的算法之一,结合 PyTorch 可实现高效的神经网络训练。以下是关键知识点与实践指南:

1. 基础概念

  • Q-Table:存储状态-动作值对的核心结构
  • 贝尔曼方程Q(s,a) = r + γ * max(Q(s',a'))
    Q_Learning_Bellman_Equation
  • 探索与利用:ε-greedy 策略平衡二者
    Epsilon_Greedy_Strategy

2. PyTorch 实现步骤

  • 环境搭建:pip install torch
  • 神经网络构建:使用 torch.nn.Module 定义 Q 网络
  • 训练循环:
    for episode in range(1000):
        state = env.reset()
        while not done:
            action = policy(state)
            next_state, reward, done, _ = env.step(action)
            q_table_update...
    
    PyTorch_Q_Network_Diagram

3. 进阶技巧

  • 使用经验回放(Experience Replay)提升稳定性
  • 实现目标网络(Target Network)减少相关性
  • 探索分布式训练与 GPU 加速
    PyTorch_Distributed_Training

4. 应用案例

  • 游戏AI:如经典迷宫导航
  • 自动化控制:机械臂路径规划
  • 电商推荐:动态定价策略优化

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