DQN算法教程:深度Q网络详解 🤖

深度Q网络(Deep Q-Network, DQN)是将Q学习与深度神经网络结合的经典强化学习算法,由Google DeepMind于2013年提出。它通过神经网络近似Q函数,解决了传统Q学习在高维状态空间中的局限性。以下是核心要点:

1. Q网络结构

  • 使用神经网络输入状态,输出每个动作的Q值
  • 网络参数通过经验回放(Experience Replay)和目标网络(Target Network)进行稳定训练
DQN_网络结构

2. 关键创新点

  • 经验回放:将历史经验存储为经验回放缓冲区,打破数据相关性
    ⚡ 通过随机采样提升训练效率
  • 目标网络:分离目标Q值计算网络,减少目标波动
    🔁 定期用主网络参数更新目标网络
Experience_Replay

3. 训练流程

  1. 从环境中获取当前状态 s 和动作 a
  2. 计算奖励 r 和下一状态 s'
  3. 存储经验 (s, a, r, s') 到缓冲区
  4. 随机采样小批量数据训练Q网络
  5. 每隔固定步数更新目标网络参数
DQN_训练流程

4. 应用场景

  • 🎮 游戏AI(如Atari游戏)
  • 🤖 机器人路径规划
  • 🏗️ 自动化决策系统
Game_AI_DQN

如需进一步了解深度强化学习的基础知识,可访问 /tutorials/rl-basics 进行学习。