Basierend auf den Suchergebnissen kann eine Erhöhung der Anzahl der Episoden die Genauigkeit von Q-Wert-Schätzungen in der Monte-Carlo-Steuerung aus folgenden Gründen verbessern:
1. Kompromiss zwischen Exploration und Ausbeutung:
- Mehr Episoden ermöglichen es dem Agenten, die Umgebung intensiver zu erkunden und neue Zustände und Aktionen zu entdecken. Dies hilft bei der Erstellung einer genaueren Schätzung der Wertfunktion.
- Während der Agent mehr erforscht, verlagert sich die Epsilon-Gier-Richtlinie allmählich in Richtung Ausbeutung, sodass der Agent die Richtlinie basierend auf dem aktuellen Wissen verfeinern kann.
2. Konvergenz der Q-Werte:
– Mit mehr Episoden werden die Q-Wert-Schätzungen genauer, da sie basierend auf den erhaltenen Belohnungen iterativ aktualisiert werden.
- Die Q-Werte nähern sich mit zunehmender Episodenzahl den optimalen Werten an, wie in den Beispielen gezeigt.
3. Übertragung genauer Q-Werte:
– Die End-Q-Werte werden genauer, da sie mit echten Belohnungsdaten und nicht nur mit Schätzungen aktualisiert werden.
– Diese genauen End-Q-Werte „sickern dann zurück“, um die Q-Werte früher in der Episode zu aktualisieren, wodurch auch ihre Genauigkeit verbessert wird.
4. Reduzierte Verzerrung und Varianz:
– In den Suchergebnissen wird erwähnt, dass eine Erhöhung der Anzahl der Episoden die Verzerrung und Varianz der Q-Wert-Schätzungen verringern kann, was zu stabileren und genaueren Richtlinien führt.
5. Vertrautheit und Unsicherheit:
– Der in den Suchergebnissen diskutierte Adaptive Estimation Q-Learning (AEQ)-Algorithmus verwendet das Konzept der Vertrautheit, um neueren Erfahrungen weniger Gewicht zu verleihen, was dazu beitragen kann, die Genauigkeit von Q-Wert-Schätzungen zu verbessern.
Zusammenfassend deuten die Suchergebnisse darauf hin, dass eine Erhöhung der Anzahl der Episoden in der Monte-Carlo-Steuerung zu genaueren Q-Wert-Schätzungen führen kann, indem der Agent die Umgebung besser erkunden, die Richtlinie verfeinern und genaue Q-Werte über die Episode hinweg weitergeben kann . Dies kann zu einer besseren Leistung und Konvergenz zu einer optimalen Richtlinie führen.
Zitate:[1] https://ai.stackexchange.com/questions/13307/why-does-gliemc-control-algorithm-use-a-single-episode-of-monte-carlo-evaluatio
[2] https://www.nature.com/articles/s41598-022-06326-0
[3] https://towardsdatascience.com/reinforcement-learning-explained-visually-part-4-q-learning-step-by-step-b65efb731d3e
[4] https://www.ijcai.org/proceedings/2023/0417.pdf
[5] https://arxiv.org/html/2312.07685v1