我们知道q学习是一种特殊的不动点迭代过程,即应用克拉斯诺塞尔斯基迭代来求解贝尔曼方程。请使用另外两种不动点迭代技术推导出两个类似的更新公式,如Mann迭代和石川迭代。尽力解释为什么它们能够收敛。
时间: 2024-05-22 16:12:04 浏览: 87
Mann迭代的更新公式如下:
$$Q_{n+1}(s,a) = \sum_{s',r}p(s',r|s,a)[r + \gamma\max_{a'}Q_n(s',a')] + (1-\alpha)Q_n(s,a) + \alpha Q_{n-1}(s,a)$$
其中,$Q_n$表示第$n$次迭代后的状态动作值函数,$\alpha$是一个介于0和1之间的权重参数,用于平衡新旧两个动作值函数的贡献。
石川迭代的更新公式如下:
$$Q_{n+1}(s,a) = \sum_{s',r}p(s',r|s,a)[r + \gamma\max_{a'}Q_n(s',a')] + (1-\alpha)Q_n(s,a) + \alpha Q_{n}(s,a)$$
与Mann迭代不同的是,石川迭代使用$Q_n$替换掉$Q_{n-1}$作为旧的动作值函数。
这两种迭代方法都是不动点迭代,即在每次迭代中,状态动作值函数都被更新为一个新的状态动作值函数,直到收敛为止。通过这种迭代,我们可以逐步逼近贝尔曼方程的解。
这些迭代方法的收敛性可以通过不动点定理来证明。不动点定理指出,如果一个函数有一个不动点,并且函数满足某些条件,那么迭代起始值足够接近该不动点时,迭代过程就会收敛到该不动点。
在Q学习中,我们使用贝尔曼方程来更新状态动作值函数。这个方程具有一个不动点,即当状态动作值函数收敛时,贝尔曼方程的解也会收敛。因此,通过不动点定理,我们可以证明Q学习的收敛性。
对于Mann迭代和石川迭代,它们也可以被视为贝尔曼方程的迭代形式。虽然它们的迭代方式略有不同,但它们仍然遵循同样的不动点定理。因此,我们可以得出结论,Mann迭代和石川迭代也能够收敛到贝尔曼方程的解。
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