Học tăng cường sâu (Deep Reinforcement Learning - DRL) là sự kết hợp giữa học tăng cường (Reinforcement Learning - RL) và mạng nơ-ron sâu (Deep Learning - DL). DRL giúp các agent (tác tử) học cách tương tác với môi trường bằng cách sử dụng các mạng nơ-ron sâu để ước lượng giá trị hành động hoặc chính sách tối ưu.
1. Cấu trúc của DRL
Học tăng cường sâu hoạt động dựa trên:
Agent (tác tử): Thực hiện hành động trong môi trường.
Environment (môi trường): Phản hồi lại hành động bằng phần thưởng và trạng thái mới.
State (trạng thái): Mô tả tình trạng hiện tại của môi trường.
Action (hành động): Lựa chọn mà agent có thể thực hiện.
Reward (phần thưởng): Giá trị phản hồi cho hành động, giúp agent học cách tối ưu hóa quyết định.
2. Ví dụ về DRL
Ví dụ 1: Chơi game Atari
Một ứng dụng nổi bật của DRL là Deep Q-Network (DQN) của DeepMind, giúp máy tính học cách chơi game Atari 2600 chỉ dựa vào hình ảnh đầu vào.
Mạng nơ-ron sâu (CNN) được sử dụng để trích xuất đặc trưng từ hình ảnh của trò chơi.
Thuật toán DQN giúp agent học cách đưa ra hành động tối ưu dựa trên trạng thái hiện tại của trò chơi.
Ví dụ 2: Ô tô tự lái
DRL có thể được sử dụng để huấn luyện xe tự hành điều hướng mà không cần lập trình quy tắc cụ thể.
DQN hoặc PPO (Proximal Policy Optimization) có thể giúp xe học cách giữ làn đường, tránh va chạm và tối ưu hóa hành trình.
Ví dụ 3: Điều khiển giao thông thông minh
Sử dụng QMIX hoặc DQN, hệ thống đèn tín hiệu giao thông có thể tự động điều chỉnh thời gian đèn xanh/đỏ để giảm ùn tắc.
Các agent học cách dự đoán dòng xe và điều chỉnh tín hiệu sao cho tổng thời gian chờ của các phương tiện là nhỏ nhất.