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引言与背景 价值函数方法是强化学习中的核心技术,它解决了传统表格方法在处理大型状态或动作空间时的效率问题。本文探讨了从表格表示向函数表示的转变,这是强化学习算法发展的重要里程碑。 在强化学习的发展路径中,价值函数方法位于从基于模型到无模型、从表格表示到函数表示的演进过程中。它结合了时序差分学习的思想,并通过函数近似技术来处理复杂环境。 价值表示:从表格到函数 表格与函数表示的对比 传统的表格方法将状态值存储在一个表格中: 状态 \(s_1\) \(s_2\) \(\cdots\) \(s_n\) 估计值 \(\hat{v}(s_1)\) \(\hat{v}(s_2)\) \(\cdots\) \(\hat{v}(s_n)\) 而函数近似方法则使用参数化函数来表示这些值,例如: \[\hat{v}(s, w) = as + b = [s, 1] \begin{bmatrix} a \\ b \end{bmatrix} = \phi^T(s)w\] 其中 \(\phi(s)\in\mathbb{R}^2\) 称作是状态 \(s\) 的特征向量, \(w\) 是参数向量。...
引言 时序差分(Temporal-Difference,TD)方法是强化学习中的一类核心算法,它结合了动态规划与蒙特卡洛方法的优点。TD方法是无模型(model-free)学习方法,不需要环境模型即可学习价值函数和最优策略。 TD方法的核心特点是通过比较不同时间步骤的估计值之间的差异来更新价值函数,这种差异被称为"时序差分误差"(TD error)。TD方法可以被视为解决贝尔曼方程或贝尔曼最优方程的特殊随机逼近算法。 基础TD算法:状态值函数学习 给定策略 \(\pi\) ,基础TD算法用于估计状态值函数 \(v_\pi(s)\) 。假设我们有一些按照策略 \(\pi\) 生成的经验样本 \((s_0, r_1, s_1, ..., s_t, r_{t+1}, s_{t+1}, ...)\) ,TD算法的更新规则为: \[\begin{equation}\begin{aligned}v_{t+1}(s_t) &= v_t(s_t) - \alpha_t(s_t)[v_t(s_t) - (r_{t+1} + \gamma v_t(s_{t+1}))]\\ v_{t+1}(s) &=...
引言与背景 蒙特卡洛方法是强化学习中的重要算法类别,它标志着从基于模型到无模型算法的转变。这类算法不依赖环境模型,而是通过与环境的直接交互获取经验数据来学习最优策略。 蒙特卡洛方法在强化学习算法谱系中处于"无模型"方法的起始位置,是从基于模型的方法(如值迭代和策略迭代)向无模型方法过渡的第一步。 无模型强化学习的核心理念可以简述为: 如果没有模型,我们必须有数据;如果没有数据,我们必须有模型;如果两者都没有,我们就无法找到最优策略。在强化学习中,"数据"通常指智能体与环境交互的经验 。 均值估计问题 在介绍蒙特卡洛强化学习算法之前,我们首先需要理解均值估计问题,这是理解从数据而非模型中学习的基础。 考虑一个可以取有限实数集合 \(X\) 中值的随机变量 \(X\) ,我们的任务是计算 \(X\) 的均值或期望值: \(E[X]\) 有两种方法可以计算 \(E[X]\) : 基于模型的方法 :当已知随机变量的概率分布时,可以直接根据期望值的定义计算: \[E[X] = \sum_{x \in X} p(x) \cdot x\] 其中 \(p(x)\) 是 \(X\) 取值为 \(x\)...
生成器 什么是生成器? 通过列表生成式,我们可以直接创建一个列表,但是,受到内存限制,列表容量肯定是有限的,而且创建一个包含100万个元素的列表,不仅占用很大的存储空间,如果我们仅仅需要访问前面几个元素,那后面绝大多数元素占用的空间都白白浪费了。 所以,如果列表元素可以按照某种算法推算出来,那我们是否可以在循环的过程中不断推算出后续的元素呢?这样就不必创建完整的list,从而节省大量的空间,在Python中, 这种一边循环一边计算的机制,称为生成器:generator 生成器是一个特殊的程序,可以被用作控制循环的迭代行为,python中生成器是迭代器的一种,使用 yield 返回值函数,每次调用 yield 会暂停,而可以使用 next() 函数和 send() 函数恢复生成器。 生成器类似于返回值为数组的一个函数,这个函数可以接受参数,可以被调用,但是,不同于一般的函数会一次性返回包括了所有数值的数组,生成器一次只能产生一个值,这样消耗的内存数量将大大减小,而且允许调用函数可以很快的处理前几个返回值,因此生成器看起来像是一个函数,但是表现得却像是迭代器 python中的生成器...
概述 python采用的是 引用计数 机制为主, 标记-清除 和 分代收集 两种机制为辅的策略。 引用计数 Python语言默认采用的垃圾收集机制是『引用计数法 Reference Counting 』,该算法最早George E. Collins在1960的时候首次提出,50年后的今天,该算法依然被很多编程语言使用。 『引用计数法』的原理是:每个对象维护一个 ob_ref 字段,用来记录该对象当前被引用的次数,每当新的引用指向该对象时,它的引用计数 ob_ref 加 1 ,每当该对象的引用失效时计数 ob_ref 减 1 ,一旦对象的引用计数为 0 ,该对象立即被回收,对象占用的内存空间将被释放。 它的缺点是需要额外的空间维护引用计数,这个问题是其次的,不过最主要的问题是它不能解决对象的“循环引用”,因此,也有很多语言比如Java并没有采用该算法做来垃圾的收集机制。 引用计数案例 import sys class A(): def __init__(self): '''初始化对象''' print('object born id:%s'...
列表和元组总结 列表和元组都是 一个可以放置任意数据类型的有序集合 ,他们有以下共同点 列表和元组中的元素可以任意,并且都可以嵌套。 列表和元组都支持索引,且都支持负数索引,-1表示最后一个元素,-2表示倒数第二个元素 列表和元组都支持切片操作 都支持in关键词 都可以使用 .index() 、 .count() 、 sorted() 和 enumerate() 等方法 两者之间的相互转换,list()和tuple() 但是他们也是有区别 列表是动态的,长度大小不固定,可以随意地增加、删减或者改变元素(mutable) 元组是静态的,长度大小不固定,无法增删改,想要对已有的元组做任何“改变”,就只能开辟一块内存,创建新的元组 列表和元组存储方式的差异 由于列表是动态的;元组是静态的,不可变的。这样的差异,势必会影响两者存储方式。我们可以来看下面的例子: >>> l = [1, 2, 3] >>> l.__sizeof__() 64 >>> tup = (1, 2, 3) >>> tup.__sizeof__() 48...
深度相机 “工欲善其事必先利其器‘’我们先从能够获取RGBD数据的相机开始谈起。首先我们来看一看其分类。 根据其工作原理主要分为三类: 1.双目方案 基于双目立体视觉的深度相机类似人类的双眼,和基于TOF、结构光原理的深度相机不同,它不对外主动投射光源,完全依靠拍摄的两张图片(彩色RGB或者灰度图)来计算深度,因此有时候也被称为被动双目深度相机。比较知名的产品有STEROLABS 推出的 ZED 2K Stereo Camera和Point Grey 公司推出的 BumbleBee。 双目立体视觉是基于视差原理,由多幅图像获取物体三维几何信息的方法。在机器视觉系统中, 双目视觉一般由双摄像机从不同角度同时获取周围景物的两幅数字图像,或有由单摄像机在不同时刻从不同角度获取周围景物的两幅数字图像 ,并基于视差原理即可恢复出物体三维几何信息,重建周围景物的三维形状与位置。 双目视觉有的时候我们也会把它称为体视,是人类利用双眼获取环境三维信息的主要途径。从目前来看,随着机器视觉理论的发展,双目立体视觉在机器视觉研究中发回来看了越来越重要的作用 为什么非得用双目相机才能得到深度?...
论文介绍了一种新的网络结构用于人体姿态检测,作者在论文中展现了不断重复bottom-up、top-down过程以及运用intermediate supervison(中间监督)对于网络性能的提升,下面来介绍Stacked Hourglass Networks. 简介 理解人类的姿态对于一些高级的任务比如行为识别来说特别重要,而且也是一些人机交互任务的基础。作者提出了一种新的网络结构Stacked Hourglass Networks来对人体的姿态进行识别,这个网络结构能够捕获并整合图像所有尺度的信息。之所以称这种网络为Stacked Hourglass Networks,主要是它长得很像堆叠起来的沙漏,如下图所示: 这种堆叠在一起的Hourglass模块结构是对称的,bottom-up过程将图片从高分辨率降到低分辨率,top-down过程将图片从低分辨率升到高分辨率,这种网络结构包含了许多pooling和upsampling的步骤,pooling可以将图片降到一个很低的分辨率,upsampling可以结合多个分辨率的特征。 下面介绍具体的网络结构。 Hourglass Module...
概述 问题定义 广义的 Gaze Estimation 泛指与眼球、眼动、视线等相关的研究,因此有不少做 saliency 和 egocentric 的论文也以 gaze 为关键词。而本文介绍的 Gaze Estimation 主要以眼睛图像或人脸图像为处理对象,估算人的视线方向或注视点位置, 如下图所示。 gaze角度的表示一般使用一个3d向量作为表示,也可以转换为pitch 和yaw角度,具体可参考 欧拉角、旋转矩阵、旋转向量、四元数 Model Gaze模型一般使用回归模型,所以这里基本只介绍一些在gaze model中使用的小技巧 Rle Loss RLE Loss 实际问题 Gaze采集标定方案
整体流程 # 文件夹biaoding处理加crop以及生成.yml系列文件,保存在calib_params以及biaoding_pipeline文件夹中 0_test_calibprocess.sh # 内参标定,往往需要多天数据,且要保证标定板出现的多样性以及cover大部分区域 1_calib_intrics.sh # 外参标定,使用混合的内参对单天数据进行外参标定,最好loss在0.000x 1_calib_extrics.sh # 修改anchor.yaml相机信息进行15标定,loss 100以下,A88参考为50左右 2_test_merge.sh # 选择数据送标anchor,返回后, loss 0.00x, 不准基本就是anchor标错或者方向盘等位置发生运动 python tools/display_tags.py --anchor_path /mnt/.../anchor 3_test_anchors.sh # 检查anchor的3d位置是否正确 # 首先根据点位加入颜色 python 3_addcolor_anchor.py #...
论文地址: https://arxiv.org/pdf/2107.11291 代码地址: https://github.com/Jeff-sjtu/res-loglikelihood-regression 前言 一般来说, 我们可以把姿态估计任务分成两个流派:Heatmap-based和Regression-based。 其主要区别在于监督信息的不同,Heatmap-based方法监督模型学习的是高斯概率分布图,即把GroundTruth中每个点渲染成一张高斯热图,最后网络输出为K张特征图对应K个关键点,然后通过argmax或soft-argmax来获取最大值点作为估计结果。这种方法由于需要渲染高斯热图,且由于热图中的最值点直接对应了结果,不可避免地需要维持一个相对高分辨率的热图(常见的是64x64,再小的话误差下界过大会造成严重的精度损失),因此也就自然而然导致了很大的计算量和内存开销。 Regression-based方法则非常简单粗暴,直接监督模型学习坐标值,计算坐标值的L1或L2...
Hough Voting 本文的标题是Deep Hough Voting,先来说一下Hough Voting。 用Hough变换检测直线大家想必都听过:对于一条直线,可以使用 \((r,θ)\) 两个参数进行描述,那么对于图像中的一点,过这个点的直线有很多条,可以生成一系列的 \((r,θ)\) ,在参数平面内就是一条曲线,也就是说,一个点对应着参数平面内的一个曲线。那如果有很多个点,则会在参数平面内生成很多曲线。那么,如果这些点是能构成一条直线的,那么这条直线的参数 \((r,θ)\) 就在每条曲线中都存在,所以看起来就像是多条曲线相交在 \((r,θ)\) 。可以用多条曲线投票的方式来看,其他点都是很少的票数,而 \((r,θ)\) 则票数很多,所以直线的参数就是 \((r,θ)\) 。 所以Hough变换的思想就是在于,在参数空间内进行投票,投票得数高的就是要得到的值。 文中提到的Hough Voting如下: A traditional Hough voting 2D detector comprises an offline and an online step....
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