深度强化学习实战:Maxim Lapan的指南

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"本书《Deep Reinforcement Learning Hands-On》由Maxim Lapan撰写,深入浅出地探讨了深度强化学习这一主题。标签涉及到深度强化学习和机器学习领域。书中通过实例详细介绍了强化学习的基本概念、OpenAI Gym的使用以及如何用PyTorch进行深度学习。" 深度强化学习(Deep Reinforcement Learning)是机器学习的一个分支,它结合了深度学习的复杂模式识别能力与强化学习的决策制定过程,使智能体能够在与环境的交互中自我学习和优化策略。书中的第一部分介绍了强化学习的基础,包括监督学习、无监督学习和强化学习的区别,并对强化学习的正式定义进行了阐述,如奖励机制、智能体、环境、动作、观察和马尔科夫决策过程等。 强化学习的核心是智能体(agent)通过与环境(environment)交互,执行一系列动作(actions),并根据环境反馈的奖励(reward)来调整其行为策略。智能体的目标是最大化长期奖励。环境则提供了一个动态系统,其状态遵循马尔科夫性质,即当前状态只依赖于前一个状态,而与之前的状态无关。马尔科夫决策过程(Markov Decision Process, MDP)是强化学习理论的基础,它包括状态、动作、转移概率和奖励函数。 第二部分讨论了OpenAI Gym,这是一个用于开发和比较强化学习算法的开源平台。书中详细讲解了硬件和软件需求,OpenAI Gym的API,如动作空间(action space)、观察空间(observation space)以及环境(environment)的创建。通过CartPole问题,作者展示了如何在实践中设置和训练智能体。此外,还介绍了一些额外功能,如环境的包装器(wrappers)和监控(monitor),这些工具能够帮助开发者更好地控制和分析实验结果。 第三部分介绍了PyTorch,一个流行的深度学习库,用于构建和训练神经网络。书中涵盖了张量(tensors)的创建、操作以及在GPU上的计算,以及如何使用PyTorch跟踪和计算梯度。此外,还讲解了构建神经网络的基本模块,如线性层、激活函数、损失函数和优化器,这些都是实现深度强化学习算法的关键组件。 《Deep Reinforcement Learning Hands-On》是一本实践导向的教程,旨在帮助读者理解并应用深度强化学习,通过OpenAI Gym进行实战演练,同时利用PyTorch的强大功能来设计和实现复杂的深度学习模型。