强化学习中的奖励机制与学习方法
在强化学习(RL)中,奖励机制是一个核心问题,尤其是奖励稀疏的情况经常会影响训练效果。本文将介绍几种解决奖励稀疏问题的方法,包括增加奖励数量、课程学习(Curriculum Learning)、回溯学习(Backplay)和好奇学习(Curiosity Learning),并通过具体的示例展示如何应用这些方法。
1. 增加奖励数量
在离散动作任务中,如GridWorld/Hallway,奖励函数通常是绝对的,这导致奖励稀疏问题较为常见。而在连续学习任务中,奖励函数往往更具渐进性,通常根据向目标的进展来衡量。
为了解决奖励稀疏问题,我们可以增加障碍物和目标的数量,即增加负奖励和正奖励。例如,使用以下代码启动训练:
mlagents-learn config/trainer_config.yaml --run-id=grid25x25x5 --train这表示我们运行的样本中障碍物和目标的数量是原来的五倍。让代理训练25,000次迭代,观察性能的提升,并将结果与第一次运行进行比较。
虽然增加奖励数量可以加快代理的训练速度,但可能会出现训练周期不稳定的情况,并且代理的表现可能不如原始设置。这部分是由于代理的视野有限,我们只是部分解决了奖励稀疏问题。为了获得更稳定的长期结果,可以尝试将障碍物和奖励的数量设置为25。
然而,在许多RL问题中,增加奖励数量并不是一个可行的选择,因此我们需要寻找更巧妙的方法。
2. 课程学习(Curriculum Learning)
课程学习