一文解析on-policy与off-policy的区别
接下来,我将阐述我对on-policy和off-policy的理解,仅供参考。为便于说明,以Sarsa和Q-learning两种算法为例展开讲解。
首先,我们得明确什么是on-policy和off-policy。
简单来说,on-policy指的是行动策略和目标策略相同,而off-policy则是行动策略与目标策略不同。
那么,什么是行动策略和目标策略呢?
行动策略,顾名思义,就是指导我们每一步如何选择动作的策略,它负责产生经验样本。而目标策略,则是我们选择何种更新方式,以寻求最优的Q表。
接下来,我们以Sarsa和Q-learning为例,详细探讨这两种策略的具体应用。
我们的目标是更新在S环境下,执行a动作后的Q(s,a)值。
两种算法的执行流程大致相同:
1. 从状态s出发,依据当前Q表和特定策略(如Epsilon greedy)选择动作a。
2. 观察到下一个状态s',并获取该状态下的奖励r。
3. 再次根据Q表选择动作a',但Sarsa与Q-learning在选择a'时有所不同。
Q-learning采用贪心策略,选择使Q(s,a)最大化的a',但并不实际执行该动作;而Sarsa则继续使用Epsilon greedy策略,并实际执行选定的a'动作。
4. 根据所选动作和奖励更新Q表。
总结来说,Q-learning的行动策略是Epsilon greedy,而目标策略是贪心策略,因此属于off-policy。相反,Sarsa的行动策略和目标策略都是Epsilon greedy,因此属于on-policy。
举个例子,比如我们有一系列的经验样本,如“读书-读书-读书-奖励”和“读书-读书-电视-批评”等。这些经验样本都是由行动策略产生的,它们代表了不同环境下的不同动作选择,同时也是更新Q表的路径。
那么,on-policy和off-policy各自有何优缺点呢?
off-policy的优点在于,它可以利用其他策略产生的经验进行学习,从而提高学习效率。然而,其缺点也显而易见,即可能受到过往经验的影响,导致学习策略偏离最优路径。
相比之下,on-policy的优点在于它始终遵循当前策略进行学习和更新,因此更有可能找到最优解。但缺点是,它只能利用自身产生的经验进行学习,这在某些情况下可能限制了学习效率。
off-policy之所以能够利用其他策略的经验进行学习,是因为它可以从一个数据缓冲区中随机抽取历史经验。这些经验可能来源于不同的策略,但都可以用于更新当前策略,使其更加接近最优策略。这样一来,off-policy就不需要每次都使用最新的策略来收集数据,从而提高了学习效率。
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