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Q-Learning算法

Q-Learning算法概述

基本概念

Q-Learning是一种基于值迭代的强化学习算法,它通过不断更新状态-动作值函数(Q函数)来学习最优策略。 Q-Learning是一种无模型(model-free)的算法,不需要环境模型,可以直接从经验中学习。

核心思想:通过时序差分学习更新Q值,逐步逼近最优策略。

状态s动作a奖励rQ值更新

算法原理

1. Q值更新公式

Q(s,a) ← Q(s,a) + α[r + γ·max(Q(s',a')) - Q(s,a)]

2. 参数说明

α: 学习率,γ: 折扣因子,r: 即时奖励

3. 探索策略

ε-贪婪策略平衡探索与利用

4. 收敛性

在满足条件下保证收敛到最优策略

选择动作执行动作观察奖励更新Q值

优势与特点

1. 无模型学习

不需要环境模型,直接从经验中学习

2. 离线学习

可以使用历史数据进行学习

3. 收敛性保证

在适当条件下保证收敛到最优策略

4. 简单实现

算法简单,易于理解和实现

应用场景

游戏AI

如Atari游戏、棋类游戏等

机器人控制

路径规划、动作控制

资源调度

任务分配、负载均衡

推荐系统

个性化推荐、广告投放