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强化学习作为机器学习的重要分支,近年来在理论和应用层面都取得了显著进展。高阳的这篇研究综述系统性地梳理了强化学习领域的发展脉络、核心算法和前沿应用。文章首先从强化学习的基本框架出发,介绍了马尔可夫决策过程(MDP)这一经典数学模型,以及价值函数和策略这两个核心概念。
在算法层面,综述详细对比了基于价值的算法(如Q-learning)和基于策略的算法(如策略梯度)的优缺点,并分析了近年来将二者结合的Actor-Critic架构。对于大规模状态空间问题,文章讨论了深度强化学习的突破性进展,特别是深度Q网络(DQN)及其各种改进算法。
在应用方面,综述涵盖了从传统的游戏AI(如AlphaGo)到机器人控制、自动驾驶、推荐系统等多个领域。文章最后还探讨了强化学习当前面临的挑战,包括样本效率、泛化能力和安全性等问题,并对未来研究方向提出了展望。