Q-Learning 是一种无模型的强化学习算法,通过让智能体在环境中学习动作与状态之间的关联来优化决策策略。其核心思想是通过Q值表(Q-table)记录每个状态-动作对的预期回报,最终找到最大化长期奖励的最优策略。
核心原理简述
Q值更新公式:
$ Q(s,a) \leftarrow Q(s,a) + \alpha [r + \gamma \max_{a'} Q(s',a') - Q(s,a)] $
其中:s
为当前状态,a
为当前动作r
为即时奖励,γ
为折扣因子α
为学习率,s'
为下一状态
无需环境模型:直接通过与环境的交互学习,无需预先知道状态转移概率
离散动作空间:适合动作有限的场景(如游戏中的指令选择)
应用场景举例
- 🕹 游戏AI(如棋类、迷宫导航)
- 🚗 自动驾驶路径规划
- 🧠 机器人任务调度
与其他算法对比
特性 | Q-Learning | DQN(深度Q网络) |
---|---|---|
环境模型 | 无 | 有(通过神经网络) |
动作空间 | 离散 | 连续(可扩展) |
训练效率 | 低(状态离散) | 高(使用深度学习) |
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