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
    输入层设计
  • 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
    Actor_Critic
    - 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

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
    CNN_RNN_对比
  • 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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