强化学习是让智能体通过与环境交互、依据奖励信号试错来学习最优策略的方法;核心要素为智能体、环境和奖励,典型算法如Q-Learning,实战中需注意状态预处理与目标网络更新策略。

什么是强化学习:让AI学会“试错”做决定
强化学习不是靠大量标注数据训练,而是让智能体在环境中不断尝试,通过奖励和惩罚来调整行为策略。比如教机器人走路,不告诉它具体怎么抬腿,而是每次摔倒扣分、平稳前进加分,它自己慢慢摸索出最优步态。
核心三要素:智能体、环境、奖励信号
一个强化学习系统离不开三个基本角色:
- 智能体(Agent):做决策的主体,比如一段Python代码实现的策略网络;
- 环境(Environment):提供状态、接收动作、返回新状态和奖励,常用OpenAI Gym或Gymnasium封装;
- 奖励(Reward):标量反馈信号,决定行为好坏,设计不合理会导致智能体“钻空子”,比如只顾撞墙得分而不完成任务。
从Q-Learning开始:最易懂的值函数方法
Q-Learning用一张表格(或神经网络)记录“在某个状态下执行某个动作能获得多少长期收益”。初学者可先用迷宫环境练手:
- 状态是坐标,动作为上下左右;
- 到达终点给+10分,撞墙给-5分,其余每步-0.1分;
- 用ε-greedy策略平衡探索与利用,初期多随机尝试,后期更信Q表结果。
PyTorch + Gymnasium 实战小提示
安装最新环境:pip install gymnasium torch。注意Gymnasium已取代旧版Gym,接口更清晰。写DQN时别直接用原始像素——先灰度缩放、堆叠几帧,再送入CNN;目标网络更新别每步都同步,建议每若干步硬更新一次,稳定训练。










