笔记:蒙特卡洛树搜索

详见:https://int8.io/monte-carlo-tree-search-beginners-guide/
https://blog.csdn.net/ljyt2/article/details/78332802

Model-free:
类似monte carlo control, sarsa, q-learning, ac算法都是model-free算法。样本完全从经验中获得。从来不利用对于下一个状态,下一个reward的预测

model-based:
MCTS是一种典型的model-based算法。因为MCTS在模拟的过程中,用到了模型的对下一个state或者reward的预测

蒙特卡洛方法。随机抽样来预估实际分布。

蒙特卡洛树搜索

游戏里有个min-max策略:假设对手会采用最优策略的情况下,最大化自己的收益(即假设对手会采用某种策略使你收益最小的前提下,寻求该情形下收益最大化的策略)。min-max策略需要遍历所有状态至终局。


min-max公式

v函数是A,B两个收益者的收益函数。eval是评价一个最终状态的函数。
\hat{s}指到达某终止点的最终状态。两个eval函数的正负号表示这是一场零和博弈。一般我们有限地遍历最大深度n层。因此需要一个值函数评估非终局状态。节点的子节点数目被称为分支因子(branching factor)。分支因子是变化的,它依赖于搜索树的深度。


蒙塔卡洛树搜索的搜索是,从根结点到某未完全展开节点的遍历过程。
未完全展开节点指至少有一个子节点未遍历。对于未完全展开节点,蒙特卡洛树会采取模拟的方法,并将模拟结果反响传播给父节点。
MCTS可以概括伟四个方面:selection,expansion,evaluation,backup

  • 选择:在已访问节点中,如何选择下一个要访问的节点(未完全展开节点)。方法:用一个函数来进行选择。

uct函数:


uct函数.png

左边是exploitation 右边是exploration。N(v)是根节点总访问次数。

  • 模拟:rollout策略。可以是随机游走,也可以是符合服从均匀分布的随机采样。在alpha go中,deepmind的人设计了一个快速走子网络来进行rollout。rollout中经过的节点并不会被标记为访问,只有模拟开始的根结点会被标记为访问

  • expansion:一般是随机选择一个未展开节点。

  • 反向传播:反向传播会在从根节点到当前节点上更新两个值。 Q(node)和N(node)。
    Q(node)表示该节点的模拟总奖励。一般情况来说,是模拟结果的总和。
    N(node)表示该节点的访问次数(反向传播次数)。可以反映该节点对根节点总奖励的贡献。这两个值反映了该节点的价值以及探索程度

alphago

alphago架构

alphago zero

alphago zero架构
alphago zero 蒙特卡洛树搜索过程

用预测出来的落子概率p,状态函数v来反推行动值函数q

搜索结束之后,得到policy \pi, 这个值被保存,后面加入到神经网络的训练。

这儿的policy是根据模型预测得到的,体现了model-based
神经网络拟合函数,既拟合状态v,也拟合p

总结一下:
Alpha go:
Slow Policy network(expansion)
进一步提高:rl policy network(mcts中未用到)
Rollout network (对应simulation)
Value network(对应simulation)

alphago zero 在alpha go的基础上进一步改进:
两个网络换成一个网络两个头。输出落子概率p和价值评估v。
Cnn升级成resnet。
alphago 还用人类棋谱来训练策略网络policy network。alpha zero完全是自我学习。在self-play中用mcts前向搜索,同时将mcts的结果保存下来做network training

最后编辑于
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 204,684评论 6 478
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 87,143评论 2 381
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 151,214评论 0 337
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 54,788评论 1 277
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 63,796评论 5 368
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 48,665评论 1 281
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 38,027评论 3 399
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 36,679评论 0 258
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 41,346评论 1 299
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 35,664评论 2 321
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 37,766评论 1 331
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 33,412评论 4 321
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 39,015评论 3 307
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 29,974评论 0 19
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 31,203评论 1 260
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 45,073评论 2 350
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 42,501评论 2 343

推荐阅读更多精彩内容

  • 1. 集群结构   在我们探究ES的分布式架构之前,我们使用一个简单的导图描述一下我们在设计分布式系统时会考...
    简单是美美阅读 2,726评论 0 52
  • 1.字符串类型的题,搜索用正则,匹配用 找出现次数最多的字符串的问题: 用正则 (1)关于找出一串字符串中出现次数...
    BR阅读 444评论 1 1
  • 之前在一个程序员大V公众号上参与相亲节目,还被我司老大引流了一下。于是有些产品经理加我,跟我聊吃的发现没我会吃能...
    笑阿95阅读 614评论 0 7
  • Django 准备 “虚拟环境为什么需要虚拟环境:到目前位置,我们所有的第三方包安装都是直接通过 pip inst...
    33jubi阅读 1,315评论 0 5
  • 民以食为天。每次看到新闻说:今天发现了毒大米,不能吃了,可我们已经吃了很久。明天又知道转基因的毒害,吃到现在还有人...
    海欧盟阅读 983评论 0 2