POMDP的一些参数说明
约 725 个字 预计阅读时间 4 分钟 共被读过 次
在部分可观测马尔可夫决策过程(POMDP)中,有些元素是在任务之初就确定的,而有些则需要在任务学习过程中通过经验来学习。下面是这些元素的具体分类:
任务之初确定的元素¶
状态空间 (\(S\)):状态空间定义了系统所有可能的状态。通常在设计模型时就已经确定。
动作空间 (\(A\)):动作空间定义了智能体可以采取的所有可能动作。这也是在设计模型时确定的。
观测空间 (\(O\)):观测空间定义了智能体可能接收到的所有可能观察结果。同样在设计模型时确定。
折扣系数 (\(\gamma\)):折扣系数是一个超参数,用于平衡即时奖励和未来奖励的重要性。它通常在任务开始前设定。
需要在任务学习中去学习的元素¶
状态转移概率 ( \(T(s' | s, a)\) ):这个函数描述了在当前状态 (\(s\)) 下执行动作 (\(a)\) 后转移到新状态 (s') 的概率。在许多情况下,这个概率分布是未知的,需要通过与环境的交互来学习。
奖励函数 \((R(s, a)\)) 或 (\(R(s, a, s')\)):奖励函数定义了在特定状态下执行某个动作后获得的即时奖励。虽然有时可以通过领域知识预先设定,但在很多情况下,也需要通过学习来优化。
观测概率 (\(\Omega(o | s, a)\)):这个函数描述了在给定状态 (\(s\)) 和动作 (\(a\)) 的情况下,得到特定观察 (\(o\)) 的概率。这个概率分布通常是未知的,需要通过与环境的交互来学习。
学习过程¶
强化学习:在强化学习中,智能体通过与环境的交互来学习状态转移概率、观测概率和奖励函数。常用的算法包括Q-learning、SARSA、深度Q网络(DQN)、策略梯度方法等。
贝叶斯方法:在某些情况下,可以使用贝叶斯方法来估计这些概率分布。例如,使用贝叶斯滤波器(如卡尔曼滤波器或粒子滤波器)来更新对状态和观测概率的信念。
总结¶
确定的元素:状态空间 (\(S\))、动作空间 (\(A\))、观测空间 (\(O\)) 和折扣系数 (\(\gamma\)) 通常在任务开始前就已确定。
需要学习的元素:状态转移概率 (\(T(s' | s, a)\))、奖励函数 (\(R(s, a)\)) 和观测概率 (\(\Omega(o | s, a)\)) 通常需要通过与环境的交互来学习。
通过这些学习过程,智能体能够逐步改进其策略,以最大化长期累积奖励。