4.39 什么是深度强化学习?
现在街头巷尾都在谈论的机器学习,其实是一个非常宽泛的概念,而其中最酷的分支要算是深度学 习(Deeplearning) 和 强 化 学 习(Reinforcementlearning)了。谷歌的 DeepMind 就是将深度学习和强化学习这两者的精髓合二为一,提出了深度强化学习。在 2014 年的时候,这个团队就在《Nature》杂志上发表了题为《Human-level control through deepreinforcement learning》的论文,让业界对此充满了期待。
深度学习起源于 2006 年,这要感谢机器学习领域的泰斗 Geoffrey Hinton 先生,是他在《Science》上的一篇著名论文开启了深度学习的浪潮。Geoffrey Hinton先生是个非常勤奋的学者,老人家腰椎不是太好,写个代码都得站着,而且还无法坐飞机,正所谓,伟大的人总要有伟大的付出,在此,向他致敬!
深度学习是一种机器学习中建模数据的隐含分布的多层表达的算法。换句话来说,深度学习算法自动提取分类中所需要的低层次或者高层次特征,因此深度学习能够更好的表示数据的特征;同时由于模型的层次、参数很多,容量也足够,因此深度学习模型有能力表示大规模数据。所以对于图像、语音这种特征不明显的棘手问题,反而能够借助深度学习在大规模训练数据上取得更好的效果。而且由于深度学习将特征和分类器结合到一个框架中,用数据去学习特征,在使用中减少了手工提取特征的巨大工作量,因此不仅仅效果可以更好,而且应用起来也非常方便。因此深度学习在图像识别和语音识别方面获得了巨大的进步。
强化学习,其实,就是一个连续决策的过程,其特点是不给任何数据做标注,仅仅提供一个回报函数,这个回报函数决定当前状态得到什么样的结果(比如“好”还是“坏”),从数学本质上来看,还是一个马尔科夫决策过程。强化学习最终目的是让决策过程中整体的回报函数期望最优。
通过所谓的类似于人脑网状结构的神经网络,深度学习是可以解决很多很实际的问题。例如谷歌的图像搜索、Facebook 的人脸识别、Skype 的实时翻译,以及 Twitter 的色情语言识别。强化学习则将深度学习又往前推进了一步,一旦你建立起了一个玩游戏的深度学习网络,你可以通过强化学习,让它和自己进行比赛,自我进化。