🧠 深度强化学习中的DQN教程

DQN(Deep Q-Network)是将深度学习强化学习结合的经典算法,由Google DeepMind提出,首次实现了在Atari游戏上超越人类水平的性能。其核心思想是通过神经网络近似Q函数,解决传统Q-learning在高维状态空间中的局限性。

⚙️ DQN的核心组件

  1. 经验回放(Experience Replay)

    • 通过存储历史经验样本并随机抽样,打破数据相关性
    • 降低训练过程中的方差,提高稳定性
    DQN_经验回放
  2. 目标网络(Target Network)

    • 用于计算目标Q值,与主网络分离更新
    • 避免目标Q值的波动,加速收敛
    DQN_目标网络
  3. 神经网络结构

    • 输入:状态观测(如游戏画面)
    • 输出:每个动作的Q值估计
    • 常用卷积层提取空间特征,全连接层处理最终决策
    DQN_网络结构

🚀 实现步骤简述

  • 状态预处理:将原始观测转换为神经网络可接受的格式
  • 动作选择:通过ε-greedy策略平衡探索与利用
  • 训练过程:使用小批量经验数据更新网络参数
  • 更新机制:定期同步目标网络参数以保持稳定性

📘 推荐进一步学习

💡 注意:DQN在处理连续动作空间时存在局限,后续可探索DDPG、PPO等改进算法。