アルゴリズム 報酬成形で賢く学習を導く
- 報酬成形とは強化学習では、学習主体であるエージェントが環境内に置かれ、試行錯誤を通じて行動します。目標とするのは、エージェントが環境と上手に相互作用し、最大の報酬を獲得できる最適な行動戦略を身につけることです。エージェントは、行動の結果として環境から報酬を受け取ります。美味しいものを食べると満足感が得られるように、目標達成に近づく行動には高い報酬が、目標から遠ざかる行動には低い報酬や罰が与えられます。報酬の与え方を定義するのが報酬関数であり、強化学習におけるエージェントの学習方向を左右する重要な要素です。しかし、複雑な課題では適切な報酬を設計することが難しい場合があります。そこで用いられるのが報酬成形という技術です。これは、本来の報酬関数に手を加えることで、エージェントの学習を促進し、より効率的に望ましい行動を学習させることを目指します。例えば、迷路のゴールに到達することを目標とするエージェントを考えましょう。単にゴール到達時のみ報酬を与える場合、エージェントは迷路の構造を理解するのに時間がかかります。そこで、ゴールに近づくごとに報酬を増やすように報酬関数を調整することで、エージェントは効率的にゴールへの経路を見つけ出すことが期待できます。
