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// 阶段 3 · 深度学习

强化学习基础

MDP、Q 学习、DQN、策略梯度、PPO 与 AlphaZero——后训练和推理模型的前置。

约 14 小时12 个算法4 篇论文正文编写中

01学习目标

建议先学:训练深层网络:优化器、归一化与正则 · 概率、统计与信息论

02要掌握的算法

每张卡都有原始论文、前置和学习资料。

Q 学习Q-Learning 学习“在某状态做某动作能拿多少长期回报”的表格或函数。 1992核心 深度 Q 网络 DQNDeep Q-Network (DQN) 用卷积网络近似 Q 函数,直接从像素学会玩 Atari 游戏。 2013核心 策略梯度 REINFORCEPolicy Gradient (REINFORCE) 直接调整策略,让带来高回报的动作概率变大。 1992核心 近端策略优化 PPOProximal Policy Optimization (PPO) 限制每次策略更新幅度,稳定又简单的策略梯度算法。 2017核心 软演员-评论家 SACSoft Actor-Critic (SAC) 在最大化回报的同时最大化策略熵,样本效率高的离策略算法。 2018扩展 AlphaGo / AlphaZero(自对弈 + 蒙特卡洛树搜索)AlphaGo / AlphaZero (Self-Play + MCTS) 神经网络评估局面、树搜索向前推演,靠自我对弈从零学会下棋。 2016核心 MuZero 不知道规则也能规划:学一个只预测有用量的内部模型。 2019扩展 Actor-Critic 与 A3C/A2CActor-Critic & A3C/A2C 策略网络负责行动、价值网络负责打分,用优势函数降低方差。 2016核心 信赖域策略优化(TRPO)Trust Region Policy Optimization (TRPO) 限制每次策略更新的 KL 步长,保证性能单调提升。 2015扩展 DDPG / TD3(连续动作控制)DDPG / TD3 (Continuous Control) 把 DQN 的思路搬到连续动作空间,用确定性策略加评论家网络。 2015核心 保守 Q 学习(CQL,离线强化学习)Conservative Q-Learning (CQL, Offline RL) 只用固定数据集学策略,压低没见过的动作的 Q 值以免盲目乐观。 2020扩展 Decision Transformer 把强化学习当序列建模:给定目标回报,让 Transformer 预测下一个动作。 2021扩展

03必读论文

04课程与视频

05动手:项目、代码与练习

全部是官方或作者公开的免费页面,多数能在浏览器或免费 Colab 里直接运行。

动手项目

用 Gymnasium 训练 CartPole:先写表格/DQN 版本,再用 PPO,比较样本效率。

  1. 1
    Hugging Face 深度强化学习课程 ↗课程

    完成 Hugging Face 深度强化学习课的动手单元(Q-learning、DQN、PPO)。

  2. 2
    Gymnasium(RL 环境标准库) ↗官方文档

    在 CartPole、LunarLander 等标准环境里跑自己的智能体。

  3. 3
    vwxyzjn/cleanrl(单文件 RL 参考实现) ↗参考实现

    读单文件实现的 DQN/PPO/TD3,改超参数观察学习曲线。

06自测题

先自己想,再点开看答案。

on-policy 与 off-policy 的区别?

是否只用当前策略产生的数据更新。

PPO 为什么要裁剪概率比?

限制单步更新幅度,保持稳定。

AlphaZero 的训练数据从哪里来?

自我对弈。

所在人群路线:算法研究者

数据更新于:AI 算法图谱与课程体系(北京时间)