Python深度强化学习——使用PyTorch, TensorFlow 和OpenAI Gym

图书标准信息

• 作者 [印]尼米什·桑吉（Nimish Sanghi） 著；罗俊海 译
• 出版社 清华大学出版社
• 出版时间 2022-10
• 版次 1
• ISBN 9787302607724
• 定价 69.00元
• 装帧 其他
• 开本 16开
• 纸张 胶版纸
• 页数 244页
• 字数 372千字

【内容简介】

本书重点突出深度强化学习理论的基本概念、前沿基础理论和Python应用实现。首先介绍马尔可夫决策、基于模型的算法、无模型方法、动态规划、蒙特卡洛和函数逼近等基础知识；然后详细阐述强化学习、深度强化学习、多智能体强化学习等算法，及其Python应用实现。本书既阐述奖励、价值函数、模型和策略等重要概念和基础知识，又介绍深度强化学习理论的前沿研究和热点方向。本书英文版出版之后，广受好评，已成为深度强化学习领域畅销教材，也可为人工智能和机器学习等领域的科研工作者、技术工程师提供参考。

【作者简介】

作者简介

Nimish Sanghi（尼米什·桑吉）一位充满激情的技术领导者，专注于使用技术解决客户问题，在软件和咨询领域拥有超过25年的工作经验，拥有人工智能和深度学习的多项证书，获得印度理工学院电气工程学士学位、印度管理学院工商管理硕士学位。曾在普华永道、IBM和Oracle等公司担任领导职务，负责盈亏管理。2006年，在SOAIS公司开启软件咨询创业之旅，为《财富》100强的众多公司提供自动化和数字化转型服务，实现从本地应用到云计算的转型。人工智能和自动化驱动的初创公司领域的天使投资人，联合创立面向印度市场的SaaS人力资源和薪资Paybooks平台，联合创立提供人工智能驱动的工作流ZipperAgent自动化平台和视频营销ZipperHQ自动化平台（总部位于波士顿的初创公司），现任这两个平台的首席技术官和首席数据科学家。

译者简介

罗俊海，博士(后)，电子科技大学副教授、硕士生导师。主要研究方向为智能计算、目标检测和数据融合，主持国家自然科学基金、四川省科技厅基金、总装预研基金和中央高校基本科研业务等15项，参与制订标准6项，发表文章60余篇，其中SCI检索50余篇，总引用1500余次。申请和授权发明专利30余项，获四川省科学技术进步奖二等奖和三等奖各1项。出版《多源数据融合和传感器管理》《使用HTML和CSS开发WEB网站》《物联网系统开发及应用实战》等专著和教材5部，以及译著《实用MATLAB深度学习：基于项目的方法》。

【目录】

第1章强化学习导论

1.1强化学习概述

1.2机器学习分类

1.2.1监督学习

1.2.2无监督学习

1.2.3强化学习

1.2.4核心元素

1.3基于强化学习的深度学习

1.4实例和案例研究

1.4.1自动驾驶汽车

1.4.2机器人

1.4.3推荐系统

1.4.4金融和贸易

1.4.5医疗保健

1.4.6游戏

1.5库与环境设置

1.6总结

第2章马尔可夫决策

2.1强化学习的定义

2.2智能体和环境

2.3奖励

2.4马尔可夫过程

2.4.1马尔可夫链

2.4.2马尔可夫奖励

过程

2.4.3马尔可夫决策

过程

2.5策略和价值函数

2.6贝尔曼方程

2.6.1贝尔曼最优方程

2.6.2解决方法类型的

思维导图

2.7总结

第3章基于模型的算法

3.1OpenAI Gym

3.2动态规划

3.3策略评估/预测

3.4策略改进和迭代

3.5价值迭代

3.6广义策略迭代

3.7异步回溯

3.8总结

第4章无模型方法

4.1蒙特卡洛估计/预测

4.2蒙特卡洛控制

4.3离线策略MC控制

4.4TD学习方法

4.5TD控制

4.6在线策略SARSA

4.7Q学习： 离线策略

TD控制

4.8最大偏差和双重学习

4.9期望SARSA控制

4.10回放池和离线策略学习

4.11连续状态空间的Q学习

4.12n步回报

4.13资格迹和TD(λ)

4.14DP、MC和TD之间

的关系

4.15总结

第5章函数逼近

5.1概述

5.2逼近理论

5.2.1粗编码

5.2.2瓦片编码

5.2.3逼近中的挑战

5.3增量预测： MC、TD和

TD(λ)

5.4增量控制

5.4.1n步半梯度SARSA

控制

5.4.2半梯度SARSA(λ)

控制

5.5函数逼近的收敛性

5.6梯度时序差分学习

5.7批处理方法

5.8线性最小二乘法

5.9深度学习库

5.10总结

 

 

 

第6章深度Q学习

6.1DQN

6.2优先回放

6.3双Q学习

6.4竞争DQN

6.5噪声网DQN

6.6C51

6.7分位数回归DQN

6.8事后经验回放

6.9总结

第7章策略梯度算法

7.1引言

7.1.1基于策略的方法的

利弊

7.1.2策略表征

7.2策略梯度推导

7.2.1目标函数

7.2.2导数更新规则

7.2.3更新规则的运算

原理

7.3强化算法

7.3.1带奖励因子的

方差减少

7.3.2进一步减少基线

差异

7.4演员评论家方法

7.4.1定义优势

7.4.2优势演员评论家

7.4.3A2C算法的

实现

7.4.4异步优势演员

评论家

7.5信赖域策略优化算法

7.6近似策略优化算法

7.7总结

第8章结合策略梯度和Q学习

8.1策略梯度与Q学习

的权衡

8.2结合策略梯度与Q学习的

一般框架

8.3深度确定性策略梯度

8.3.1Q学习在DDPG中的

应用(评论家)

8.3.2DDPG中的策略

学习(演员)

8.3.3伪代码和实现

8.3.4代码实现

8.4双延迟DDPG

8.4.1目标策略平滑

8.4.2Q损失(评论家)

8.4.3策略损失(演员)

8.4.4延迟更新

8.4.5伪代码和实现

8.4.6代码实现

8.5重参数化技巧

8.5.1分数/强化方法

8.5.2重参数化技巧与

路径导数

8.5.3实验

8.6熵解释

8.7软演员评论家

8.7.1SAC与TD3

8.7.2熵正则化下的

Q损失

8.7.3具有重参数技巧的

策略损失

8.7.4伪代码及其实现

8.7.5代码实现

8.8总结

第9章综合规划与学习

9.1基于模型的强化学习

9.1.1使用学习的模型

进行规划

9.1.2集成学习与规划

9.1.3Dyna Q和变化

的环境

9.1.4Dyna Q 

9.1.5期望与示例更新

9.2探索vs利用

9.2.1多臂强盗

9.2.2后悔值： 探索质量的

衡量标准

9.3决策时间规划和蒙特

卡洛树搜索

9.4AlphaGo模拟实验

9.5总结

第10章进一步的探索与后续

工作

10.1基于模型的强化学习： 

其他方法

10.1.1世界模型

10.1.2想象力增强智

能体

10.1.3基于模型的强化

学习和无模型

微调

10.1.4基于模型的价值

扩展

10.2模仿学习和逆强化

学习

10.3无导数方法

10.4迁移学习和多任务

学习

10.5元学习

10.6流行的强化学习库

10.7如何继续学习

10.8总结

术语