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状态价值(State values) 定义 状态价值是强化学习中的核心概念,用于衡量Agent从某个状态出发、遵循特定策略后所能获得的期望回报。 数学表达为: \[ v_\pi(s) = \mathbb{E}[G_t | S_t = s] \tag{1}\] 其中: \(v_\pi(s)\) :状态 \(s\) 的状态价值函数(state-value function) 或者简称为 状态价值(state value); \(\pi\) :智能体遵循的策略; \(G_t = R_{t+1} + \gamma R_{t+2} + \gamma^2 R_{t+3} + \dots\) :从当前时间步 \(t\) 开始的折扣回报; \(\gamma \in (0, 1)\) :折扣因子,用于平衡即时奖励和未来奖励。 状态价值的特点 依赖于状态 \(s\) :状态价值是条件期望,条件是智能体从状态 \(s\) 开始。 依赖于策略 \(\pi\) :不同策略会生成不同的轨迹,从而影响状态价值。 与时间步无关 :状态价值是一个固定值,与当前时间步 \(t\) 无关。 代表一个状态的价值。...
引言 强化学习中,找到最优策略是核心目标。本文详细介绍三种能够找到最优策略的基础算法: 价值迭代、策略迭代和截断策略迭代 。这些算法属于动态规划范畴,需要系统模型,是后续无模型强化学习算法的重要基础。 在强化学习的发展路线中,这些算法处于"基础工具"到"算法/方法"的过渡阶段,是从"有模型"到"无模型"学习的重要桥梁。 价值迭代(Value iteration) 价值迭代算法 基于收缩映射定理求解贝尔曼最优方程 。其核心迭代公式为: \[\begin{equation}v_{k+1} = \max_{\pi \in \Pi} (r_\pi + \gamma P_\pi v_k), k = 0, 1, 2, ...\tag{1}\end{equation}\] 根据收缩映射定理,当 \(k \to \infty\) 时, \(v_k\) 和 \(\pi_k\) 分别收敛到最优状态值和最优策略。 每次迭代包含两个步骤: 策略更新步骤 (policy update step) :找到能解决以下优化问题的策略 \[\pi_{k+1} = \arg\max_\pi (r_\pi +...
基础概念 Grid-Word Example 环境描述 :网格世界是一个直观的二维环境,包含: 白色格子 :可通行区域。 橙色格子 :禁止进入的区域(禁区)。 目标格子 :代理需要到达的目标位置。 任务目标 : 找到一条“好的”策略,使代理从任意初始位置到达目标格子。 策略应避免进入禁区、碰撞边界或走不必要的弯路。 什么是强化学习:依据策略执行动作-感知状态-得到奖励 所谓强化学习(Reinforcement Learning,简称RL),是指基于智能体在复杂、不确定的环境中最大化它能获得的奖励,从而达到自主决策的目的。 a computational approach to learning whereby an agent tries to maximize the total amount of reward it receives while interacting with a complex and uncertain environment 经典的强化学习模型可以总结为下图的形式(你可以理解为任何强化学习都包含这几个基本部分:智能体、行为、环境、状态、奖励):...
💡 GRPO相比PPO主要优势: 1. 训练更稳定 引入 KL 散度惩罚项,有效控制策略更新的幅度,避免策略崩溃,提高训练的稳定性 GRPO用组内相对优势替代value model,消除了value估计误差 通过组内归一化,自动消除reward scale和bias的影响 实验中发现GRPO的advantage方差比PPO小30%左右,训练崩溃率更低 2. 工程更简单 只需要1-2个模型(policy + reference),而PPO需要4个 显存占用减少50%以上,训练速度提升2-3倍 超参数更少,更容易调优 3. 相对奖励机制 通过对同一输入生成的多个输出进行比较,GRPO 能够更稳定地估计优势函数,减少了训练过程中的方差 背景 GRPO是 DeepSeek-Math model中提出的对PPO方法的改进策略: 强化学习(RL)在提升模型数学推理能力方面被证明是有效的 传统PPO算法需要较大训练资源 GRPO作为PPO的变体被提出,可以更高效地优化模型 PPO Vs GRPO PPO回顾 PPO的目标函数为: \[\begin{aligned}J_{PPO}(\theta) =...
k1.5—CoT强化训练 概述 Kimi k1.5采用了一种简化而有效的强化学习框架,其核心在于长上下文扩展和改进的策略优化方法,而不依赖于更复杂的技术如蒙特卡洛树搜索、价值函数和过程奖励模型。 问题设定 给定训练数据集 \(D = \{(x_i, y^*_i)\}_{i=1}^n\) ,其中包含问题 \(x_i\) 和对应的真实答案 \(y^*_i\) ,目标是训练一个策略模型 \(\pi_\theta\) 来准确解决测试问题。在复杂推理场景中,思维链(CoT)方法提出使用一系列中间步骤 \(z = (z_1, z_2, ..., z_m)\) 来连接问题 \(x\) 和答案 \(y\) ,每个 \(z_i\) 是解决问题的重要中间步骤。 当解决问题 \(x\) 时,思维 \(z_t \sim \pi_\theta(\cdot|x, z_1, ..., z_{t-1})\) 被自回归采样,最终答案 \(y \sim \pi_\theta(\cdot|x, z_1, ..., z_m)\) 。 强化学习目标 基于真实答案 \(y^*\) ,分配一个值 \(r(x, y, y^*)...
简介 如果以概率的视角看待世界的生成模型。 在这样的世界观中,我们可以将任何类型的观察数据(例如 \(D\) )视为来自底层分布(例如 \( p_{data}\) )的有限样本集。 任何生成模型的目标都是在访问数据集 \(D\) 的情况下近似该数据分布。 如果我们能够学习到一个好的生成模型,我们可以将学习到的模型用于下游推理。 我们主要对数据分布的参数近似感兴趣,在一组有限的参数中,它总结了关于数据集 \(D\) 的所有信息。 与非参数模型相比,参数模型在处理大型数据集时能够更有效地扩展,但受限于可以表示的分布族。 在参数的设置中,我们可以将学习生成模型的任务视为在模型分布族中挑选参数,以最小化模型分布和数据分布之间的距离。 如上图,给定一个狗的图像数据集,我们的目标是学习模型族 \(M\) 中生成模型 θ 的参数,使得模型分布 \(p_θ\) 接近 \(p_{data}\) 上的数据分布。 在数学上,我们可以将我们的目标指定为以下优化问题: \[\mathop{min}\limits_{\theta\in M}d(p_\theta,p_{data})\] 其中, \(d()\)...
引言与背景 随机逼近(Stochastic Approximation)是一类用于求解寻根或优化问题的随机迭代算法,其特点是不需要知道目标函数或其导数的表达式。 随机逼近的核心优势在于: 能够处理带有随机噪声的观测数据 不需要目标函数的解析表达式 可以在线学习,每获得一个新样本就更新估计值 均值估计问题 考虑一个随机变量 \(X\) ,其取值来自有限集合 \(\mathcal{X}\) 。我们的目标是估计 \(E[X]\) 。假设我们有一个独立同分布的样本序列 \(\{x_i\}_{i=1}^n\) ,那么 \(X\) 的期望值可以近似为: \[E[X] \approx \bar{x} = \frac{1}{n}\sum_{i=1}^n x_i\] 非增量方法与增量方法 非增量方法 :先收集所有样本,然后计算平均值。缺点是如果样本数量很大,可能需要等待很长时间。 增量方法 :定义 \[w_{k+1} = \frac{1}{k}\sum_{i=1}^k x_i, k = 1, 2, ...\] 可以推导出递归公式: \[{w}_{k + 1} =...
研究对象与基本设定 我们希望学习一个能够“生成数据”的概率模型。假设我们有一个数据集 \(D\) ,每个样本是 \(n\) 维二值向量: \(x \in \{0,1\}^n\) 我们的目标是用一个参数化分布 \(p_\theta(x)\) 去逼近真实数据分布 \(p_{\text{data}}(x)\) ,并最终能够: 密度估计 :给定 \(x\) 计算 \(p_\theta(x)\) 或 \(\log p_\theta(x)\) 采样生成 :从 \(p_\theta(x)\) 采样得到新的 \(x\) 表示:链式法则与自回归分解 链式法则分解联合分布 任意联合分布都可用概率链式法则分解为条件概率的乘积: \[p(x) = \prod_{i=1}^{n} p(x_i \mid x_1, x_2, \dots, x_{i-1}) = \prod_{i=1}^{n} p(x_i \mid x_{<i})\] 其中: \(x_{<i} = [x_1, x_2, \dots, x_{i-1}]\) ,这意味着:只要我们能为每个维度 \(i\) 学好一个条件分布 \(p(x_i \mid...
the machine predicts any parts of its input for any observed part 这是LeCun在AAAI 2020上对自监督学习的定义,再结合传统的自监督学习定义,可以总结如下两点特征: 通过“半自动”过程从数据本身获取“标签”; 从“其他部分”预测部分数据。 个人理解, 其实任意挖掘对象之间联系、探索不同对象共同本质的方法,都或多或少算是自监督学习的思想 。 自监督学习与无监督学习的区别主要在于,无监督学习专注于检测特定的数据模式,如聚类、社区发现或异常检测,而自监督学习的目标是恢复(recovering),仍处于监督学习的范式中。上图展示了三者之间的区别, 自监督中的“related information” 可以来自其他模态、输入的其他部分以及输入的不同形式。 Self-Supervised...
简介 后训练(post-training)已成为完整训练流程中的重要组成部分。相比于预训练,后训练需要的计算资源相对较少,但能够: 提高推理任务的准确性 使模型与社会价值观保持一致 适应用户偏好 OpenAI 的 o1 系列模型首次引入了通过增加思维链(Chain-of-Thought)推理过程长度来实现推理时间,扩展这种方法在数学、编程和科学推理等各种推理任务上取得了显著改进 研究界已探索多种方法来提高模型的推理能力:比如 基于过程的奖励模型 (Process-based Reward Models) 强化学习 (Reinforcement Learning), 代表工作:InstructGPT, 以及 搜索算法( 蒙特卡洛树搜索(Monte Carlo Tree Search)、束搜索(Beam Search))。然而,这些方法尚未达到与 OpenAI o1 系列模型相当的通用推理性能。 DeepSeek-R1-Zero 本文首先探索使用纯强化学习(RL)来提高语言模型的推理能力,重点关注: 探索 LLM 在没有任何监督数据的情况下,通过纯 RL 过程的自我进化来发展推理能力...
大数据本身是个很宽泛的概念,Hadoop生态圈(或者泛生态圈)基本上都是为了处理超过单机尺度的数据处理而诞生的。你可以把它比作一个厨房所以需要的各种工具。锅碗瓢盆,各有各的用处,互相之间又有重合。你可以用汤锅直接当碗吃饭喝汤,你可以用小刀或者刨子去皮。但是每个工具有自己的特性,虽然奇怪的组合也能工作,但是未必是最佳选择。 大数据,首先你要能存的下大数据 传统的文件系统是单机的,不能横跨不同的机器。HDFS(Hadoop Distributed FileSystem)的设计本质上是为了大量的数据能横跨成百上千台机器,但是你看到的是一个文件系统而不是很多文件系统。比如你说我要获取/hdfs/tmp/file1的数据,你引用的是一个文件路径,但是实际的数据存放在很多不同的机器上。你作为用户,不需要...
1. explode hive wiki对于expolde的解释如下: explode() takes in an array (or a map) as an input and outputs the elements of the array (map) as separate rows. UDTFs can be used in the SELECT expression list and as a part of LATERAL VIEW. As an example of using explode() in the SELECT expression list, consider a table named myTable that has a single column (m...