强化学习中的网络架构设计 🤖
强化学习(Reinforcement Learning, RL)中网络架构的选择直接影响算法性能。以下是核心概念与设计要点:
1. 基础网络结构
- 输入层:处理状态空间(State Space)数据,例如图像、向量或序列
- 隐藏层:通过全连接层(Dense Layer)或卷积层(CNN)提取特征
- 使用ReLU激活函数增强非线性表达能力
- 可通过Dropout层防止过拟合
- 输出层:根据任务类型设计
- 策略网络:输出动作概率分布(如Softmax)
- 价值网络:输出状态-动作值函数(Q值或V值)
- 示例:DQN网络结构图
2. 常见架构类型
- Actor-Critic 架构
- 分离策略(Actor)与价值估计(Critic) - 通过Critic指导Actor的策略更新 - 多层感知机(MLP)
- 适用于低维状态空间
- 简单但灵活,常用于离散动作空间
- Actor-Critic 变体
- A3C(异步优势Actor-Critic)
- PPO(Proximal Policy Optimization)
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3. 实践建议
- 状态编码:对高维数据使用CNN,对序列数据使用RNN/LSTM
- 参数共享:在策略梯度方法中复用网络参数提高效率
- 分布式训练:通过并行网络(如A3C)加速学习过程
- 激活函数选择:ReLU是默认选择,但可尝试Swish或Leaky ReLU
4. 进阶方向
- 注意力机制:在复杂环境中增强关键信息提取能力
- 模仿学习结合:使用预训练网络加速策略初始化
- 模块化设计:将网络拆分为特征提取器与决策头(Head)
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