📌 什么是策略梯度?

策略梯度(Policy Gradient)是深度强化学习的核心方法之一,直接对策略函数进行优化。与基于价值的方法不同,它通过策略网络直接学习动作选择策略,适用于连续动作空间和复杂决策场景。

🧠 核心概念

  • 策略函数:π(a|s) 表示在状态 s 下选择动作 a 的概率
  • 梯度上升:通过计算策略参数的梯度,迭代更新参数以最大化期望回报
  • 优势函数:A(s,a) = Q(s,a) - V(s),用于减少策略更新的方差
  • REINFORCE算法:基础策略梯度方法,结合蒙特卡洛估计进行策略优化

🖼️ 图解说明

策略梯度_示意图

🛠️ 实现步骤

  1. 构建策略网络:输入状态 s,输出动作概率分布
  2. 收集轨迹:通过策略网络与环境交互,记录状态-动作-奖励序列
  3. 计算回报:使用折扣因子 γ 计算每个状态的累积奖励
  4. 梯度更新:根据策略梯度定理更新网络参数
    # 示例伪代码
    policy_gradient = expected_return * log_prob_actions
    parameters += learning_rate * policy_gradient
    

🚀 应用场景

  • 机器人控制(如机械臂抓取)
  • 游戏AI(如AlphaGo的策略部分)
  • 自动驾驶决策系统
  • 资源分配与调度优化

🔍 扩展阅读

想要深入了解基于价值的DRL方法?可以前往 /tutorials/drl-reinforce 查看对比教程。