基于PPO算法的Actor-Critic深度强化学习框架设计与调试
1. 引言
深度强化学习(Deep Reinforcement Learning, DRL)作为人工智能领域的重要分支,结合了深度学习的感知能力和强化学习的决策能力,已在诸多复杂任务中展现出卓越性能。Proximal Policy Optimization(PPO)算法作为当前最先进的策略优化算法之一,以其稳定性、高效性和易实现性受到广泛关注。
本文将基于PPO算法构建一个完整的Actor-Critic深度强化学习框架,使用Tensorforce库实现,并在Jupyter Notebook环境中进行模型调试与优化,确保奖励曲线收敛。本文内容将涵盖:理论背景、环境配置、框架设计、模型实现、训练调试、结果分析等。
2. 理论基础
2.1 强化学习基本概念
强化学习的核心是智能体(Agent)通过与环境的交互学习最优策略。其基本要素包括:
- 状态(State):环境的观测值
- 动作(Action):智能体可执行的操作
- 奖励(Reward):环境对动作的反馈
- 策略(Policy):状态到动作的映射函数
- 价值函数(Value Function):评估状态或状态-动作对的长期价值
2.2 Actor-Critic框架
Actor-