1. 背景介绍
强化学习 (Reinforcement Learning, RL) 已成为人工智能领域研究的热点之一,其核心思想是通过与环境的交互学习最优策略。传统的强化学习方法通常需要预先定义奖励函数,用于衡量智能体在环境中的表现。然而,在许多实际应用中,奖励函数难以定义或难以准确描述任务目标。
逆向强化学习 (Inverse Reinforcement Learning, IRL) 作为一种新兴的技术,旨在从专家的示范行为中学习奖励函数。通过观察专家如何完成任务,IRL 模型可以推断出专家隐含的奖励函数,从而指导智能体学习类似的行为。
1.1 强化学习的局限性
- 奖励函数定义困难: 在复杂的任务中,奖励函数难以定义或难以准确描述任务目标。例如,在自动驾驶中,很难用一个简单的数值来衡量驾驶行为的好坏。
- 奖励稀疏: 在某些任务中,奖励信号可能非常稀疏,导致智能体难以学习有效的策略。例如,在机器人控制任务中,只有当机器人完成最终目标时才能获得奖励。
- 奖励函数设计偏差: 人工设计的奖励函数可能存在偏差,导致智能体学习到非预期的行为。
1.2 逆向强化学习的优势
- 无需预定义奖励函数: