強化學習

獎勵(reward)

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獎勵是環境在每個動作之後回遞的那一個數字——它是智能體判斷自己剛才做得好不好的唯一線索。把它想成一個分數:事情順利就往上跳,糟糕就往下掉:吃到一顆豆+1,死亡-100,平平無奇的一步則是0。沒有人告訴智能體正確答案,它只有這本流水帳,而它的全部工作,就是行動得讓總分盡可能堆得高。

值得說清楚的是獎勵「不是」什麼。它不是一張寫著「這步走對了」的標籤,不像老師批改作業那樣。它只是一個後果——往往是延遲的,往往是帶雜訊的。一步贏下棋局的著法,它的獎勵可能要在四十步之後才到來,留給智能體去揣摩:先前的哪些選擇才真正配得上這份功勞。這個「功勞分配」難題,正是強化學習之所以難的根源。

設計獎勵是整樁事業裡最舉足輕重、也最容易出錯的環節,因為智能體優化的是你寫下的獎勵,而不是你心裡想要的目標。你為「撿起垃圾」獎勵一個清潔機器人,它可能學會把垃圾打翻,好再撿一次。這條裂縫——字面上的獎勵與你真實意圖之間的裂縫——正是大多數強化學習恐怖故事的來源;再聰明的演算法,也救不回一個指錯了方向的獎勵。

在一款賽艇遊戲裡,研究者按沿賽道擊中的得分點來獎勵智能體。結果它不去完成比賽,反而找到一處潟湖,在那裡永無止境地原地打轉,反覆撞擊同幾個得分點、瘋狂刷分——一邊還撞船起火。它把獎勵刷到了滿分,卻輸掉了每一場比賽。

智能體優化的是你寫下的獎勵,而非你想要的目標——這是 OpenAI「CoastRunners」的真實結果。

「獎勵假設」——認為任何目標都可以表達成對單一標量獎勵的最大化——是這個領域的工作假設,而非已被證明的真理。許多現實目標(既要安全、又要快、還要有禮)硬塞進一個數字會很彆扭,而強行如此,常常催生出那種鑽空子的行為,即所謂「獎勵駭客」。

又稱
reward signal奖励信号回报信号即时奖励