强化学习 K-摇臂赌博机模型 Multi-armed Bandit，Python代码

缺乏、安全感 2022-04-17 01:51 169阅读 0赞

### 强化学习 K-摇臂赌博机模型 Multi-armed Bandit，Python代码 ###

*   *  1.K摇臂赌博机模型
     *  2.仅探索和仅利用
     *  3.epsilon greedy与softmax算法
     *  4.Python 代码

## 1.K摇臂赌博机模型 ##

K-摇臂赌博机（MAB,Multi-armed Bandit）是一种单步强化学习任务理论模型。K-摇臂赌博机有k个摇臂，投入一枚硬币后，按下其中一个摇臂，每个摇臂会以一定的概率吐出硬币作为回报，但是这个概率是未知的，需要通过一定的策略实现回报最大化。

## 2.仅探索和仅利用 ##

`仅探索（exploration-only）`，探索各个摇臂的奖赏均值，以相同的概率选择每一个摇臂；  
`仅利用（exploitation-only）`，每次选择当前平均奖赏最大的摇臂。  
探索和利用两者之间是相互矛盾的，由于总的尝试次数是有限的，采用“探索”则无法每次选择最优的选项，选择“利用”则无法发现可能潜在的更优的选项，这就是强化学习中的“探索-利用窘境（Exploration-Exploitation dilemma）”所以要实现累积回报最大化，需要在“探索”和“利用”之间达到一个较好的折中。

## 3.epsilon greedy与softmax算法 ##

(1)`epsilon贪心算法`: 每次决策时，以概率e进行仅探索（以均匀的概率随机选择一个摇臂）；以概率1-e进行仅利用（选择目前为止平均奖赏最大的摇臂）  
(2)`softmax算法`: 每次决策时，先计算所有摇臂的平均奖赏的softmax值，然后以这个值为摇臂的概率来选择摇臂。其中有个τ值，用来控制倾向于探索或利用的程度。

## 4.Python 代码 ##

[Python代码 github链接][Python_ github].

1.设置摇臂arm数目  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L0plcnJ5WmhhbmdfXw_size_16_color_FFFFFF_t_70]  
2.手动输入摇臂编号进行选择  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L0plcnJ5WmhhbmdfXw_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]

3.使用epsilon greedy或softmax算法进行选择  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L0plcnJ5WmhhbmdfXw_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]

[Python_ github]: https://github.com/Jerryzhangzhao/MAB
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