新的数学模型:惩罚和奖励机制教会AI代理做出正确决策

煤油灯科技2024-08-19 10:00

在一篇新的数学论文中,Björn Lindenberg展示了如何利用AI中的强化学习来创建在不同环境下有效的自主决策策略。可以开发奖励系统来加强正确行为,例如为金融工具找到最佳定价策略或控制机器人和网络流量。

强化学习是人工智能的一部分,其中数字决策制定者(称为机器人)与其环境互动,并根据其行动的表现情况获得奖励或惩罚,学习制定决策。

代理人在学习过程中通过在环境中行动并根据其行动接收反馈来获得奖励和惩罚。通过最大化奖励和最小化惩罚,人工智能逐渐学会执行理想的行动并提高其在给定任务中的表现。

“我的研究聚焦于强化学习,其中一个代理人被置于一个环境中。代理人在每一步观察环境的状态,就像我们人类感知周围环境一样。这可以是象棋棋盘的位置、视频画面、工业数据或机器人的传感器数据等,”临纳厄斯大学数学系的博士Björn Lindenberg如是说。

强化学习训练人工智能进行自主决策。其目标是开发算法和模型,以帮助代理人做出最佳决策。通过学习算法,这个目标可以通过考虑代理人以往的经验并随着时间的推移改进其表现来实现。

强化学习有许多应用,如博弈论、机器人技术、金融分析和工业过程的控制。

“代理人从选项列表中选择一个行动来做出决策,比如移动国际象棋棋子或控制机器人运动。这些选择可能会影响环境,创造新的国际象棋游戏局面或者为机器人提供新的传感器数值,”Björn Lindenberg说道。

新数学模型提高了学习过程的可信度。

Lindenberg在他的论文中,开发了一种具有多个并发代理的深度强化学习模型,可以增强学习过程并使其更加牢固和有效。他还研究了系统稳定并表现良好所需的迭代次数,即重复尝试的次数。

“深度强化学习和其他人工智能技术同步发展,即非常迅速。这在很大程度上是由于硬件容量呈指数级增长,意味着计算机变得越来越强大,以及对网络架构的新洞察力。”林登伯格继续说道。

应用程序越复杂,就需要更先进的数学和深度学习来加强学习。这种需求在促进对现有问题的理解和发现新算法方面是明显的。

Lindenberg总结说:"论文中介绍的方法可以用于各种决策型AI应用程序中,不管我们是否意识到,这些应用程序已越来越成为我们日常生活中普遍存在的一部分。"

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