Практическое руководство по обучению с подкреплением
Живое руководство для эффективного обучения с практическими примерами
Приступайте к написанию AI-агентов, побеждающих в играх
В машинном обучении наукоемкие данные в основном двигаются в направлениях надзорного и безнадзорного обучения. Однако существует отдельное и интересное подполе — обучение с подкреплением!
В обучении с подкреплением мы стараемся научить так называемого агента ориентироваться в сложностях игр, помещая его в условия симулированной среды, где он исследует стратегии, получает вознаграждения за успешные ходы и сталкивается с наказаниями за ошибки.
Одним из значимых результатов обучения с подкреплением является модель AlphaGo, которая победила чемпионов мира в Го, игре сложнее, чем шахматы.
Прекрасное в обучении с подкреплением заключается в том, что нам не нужно говорить агенту, как победить. Мы просто должны указать ему, как выглядят победа и поражение.
Например, в шахматах это матирование короля противника, и это единственное руководство, которое мы предоставляем. Нет явных инструкций о важности ферзей или незначимости пешек — агент самосознательно учитывает эти нюансы.
И это не ограничивается традиционными играми; практически все может рассматриваться как игра. Будь то классическая настольная игра, видеоигра или бизнес-сценарий, например, определение наиболее эффективной рекламы для клиента, обучение с подкреплением играет решающую роль. В бизнес-сценарии агент может получать вознаграждения за успешные покупки клиентов, меньшие вознаграждения за клики по рекламе и подвергаться штрафам, когда клиенты игнорируют объявления. Для агента это становится стратегической игрой, оптимизирующей вознаграждения, которые в бизнес-контексте переводятся в доход.
В этой статье я не буду слишком углубляться в математическую теорию обучения с подкреплением. Я хочу дать вам интуицию и рабочий код для начала работы. С этой целью я воспользуюсь замечательной библиотекой gymnasium, которая предоставляет некоторые отличные игровые среды, в которых наши агенты могут научиться мастерству.
