强化学习第7课:交叉熵方法的一些局限性

上次介绍的交叉熵方法,交叉熵方法虽然非常有效,但是也有一些缺点

例如,如果你只尝试100次的话,那么可能会有一些稀少的情况,在这100次中只出现那么一两次。这样的话,会得到一个非常奇怪的概率分布,可能会一直重复某一个行动。也许你可以通过增加实验的次数来改进这个问题,比如说100次增加到10000次,但是如果骑自行车摔倒1万次的话,那会非常疼。

这时可以用 smoothing

要做的就是在正规化之前给所有的概率都加一些小的正数,这样就永远不会得到概率为零的数。所以,即使某个状态可能只达到过一次,也仍然能采取其他的 action。


另外交叉熵方法在随机过程中应用的话会变得有点复杂。

当一个环境有一些随机性时,例如我们在一个赌场中,可能有两种行为。一种是可以离开赌场,一种是走到最近的老虎机,投进去一个硬币,拉动推杆,然后多数情况下都会输掉一刀,但有些时候你也会赢三刀。当重复这个游戏一百次时,我们可能会输掉一百多刀,也有可能很幸运地选择了离开赌场,也有可能幸运地赢得了钱。

那么在这种情况下,如果在其中选择25次最好的结果,很容易是有 biase 的,因为它会偏向幸运的赢钱的情况。当它赢三刀后,它就会一直拉动这个推杆,而直到输掉所有的钱。

交叉熵方法虽然可以应用到很多东西上,从机器人到优化广告,到推荐系统,到机器翻译,到金融等几乎任何事情,但比针对特定目的方法表现的要差一些。


交叉熵方法还有一个问题是,它在骑自行车这种可能只有十个state和四个action的小问题上表现还算足够,但还不能应用到数据量较大的问题中去。比如操作一个自动驾驶汽车,或者玩游戏,状态空间可能不是离散的,而是连续的,是无法用技术来记录的,或者考虑的是摄像头的输入,那时图片的数量是非常大的,这时不能再存储一个state-action的概率表格了。



学习资料:

Practical Reinforcement Learning

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