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書記が数学やるだけ#804 動的計画法(方策反復法・価値反復法)

    ベルマン方程式の解法としての動的計画法について,方策反復法と価値反復法を比較して示していく。


    問題

    今回は,どんなマップかあらかじめ知っているものとする。

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    説明

    方策反復法では,方策の評価と方策の改善を繰り返すことで方策を最適化する。

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    一方で,価値反復法では事前に価値の改善を繰り返し行い,最後に方策の抽出を行うことで最適化する。

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    解答

    方策反復法では,行動価値関数Qを最大化する方策(今回では進行方向)を決め,そのときの状態価値関数を更新する,これを各マスごとに繰り返す。

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    これを数式で示してみる。まず(1,2)のマスにおいて,左に進むのが最善であり,これに応じて状態価値関数が更新される。

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    (2,2)に移動して同様に計算。以下同様の計算を行う。

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    次に価値反復法について。ここでは各マスごとに価値の改善を行い,計算が収束したところで方策の抽出がまとめて行われる。

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    計算は以下の通りで,途中の方策の計算が省略される。

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    本記事のもくじはこちら:


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