TD 收敛性：一个优化视角

Jun, 2023

TD Convergence: An Optimization Perspective

Kavosh Asadi, Shoham Sabach, Yao Liu, Omer Gottesman, Rasool Fakoor

TL;DR本研究探讨了时间差分（TD）学习算法的收敛行为，通过分析我们的发现，我们将其形式化应用于线性 TD 设置中的二次损失，以证明 TD 的收敛取决于两种力量的相互作用，并扩展到比线性逼近和平方损失更广泛的设置中，提供了 TD 在强化学习中成功应用的理论解释。

Abstract

We study the convergence behavior of the celebrated temporal-difference (TD) learning algorithm. By looking at the algorithm through the lens of optimization, we first argue that TD can be viewed as an iterative optimization algorithm where the function to be minimized changes per iter

temporal-difference learning convergence behavior optimization algorithm linear td setting reinforcement learning

发现论文，激发创造

非线性 TD 学习收敛性的几何洞见

本研究旨在推广理论收敛保证到具有非线性函数逼近的 TD 学习，考虑 TD (0) 算法估计值的预期学习动态，使用具有良好几何形状的函数逼近器的集合，证明了在更可逆的环境下 TD 学习的收敛性，同时进行了非线性的收敛和发散案例的探讨。

May, 2019

一种收敛的离策略时序差分算法

本文研究了强化学习中的一个重要问题，即如何在不同策略下生成数据样本并使用线性函数逼近算法进行预测，我们提出了一种基于在线学习的算法，通过引入惩罚项确保迭代的收敛性，并通过数值实验验证了算法的有效性。

Nov, 2019

关于某些基于梯度的时间差分离线学习算法的收敛性

本文考虑了有限状态和折扣回报标准下的马尔科夫决策过程策略评估问题中的离策略时间差分 (TD) 学习方法，并针对几个基于梯度的 TD 算法提出了一组收敛性结果。

Dec, 2017

神经时序差分和 Q-learning 可以被证明收敛于全局最优解

通过超参数化来解决 neural TD 的优化非线性问题，证明了 neural TD 在策略评估中以次线性速率收敛于均方 Bellman 误差的全局最优解，并进一步连接到策略梯度算法的全局收敛。

May, 2019

反步时间差分学习

本文从纯控制理论的角度提供了对各种纠正离策略误差 TD 学习算法（包括 GTD 和 TDC）的统一视角，并提出了一种基于后掠技术的新的收敛算法，最终在标准 TD-learning 不稳定的环境中实验证实了该算法的收敛性。

Feb, 2023

基于目标的时序差分学习

本文介绍了一种新的基于目标的时间差分（TD）学习算法，并对其收敛性进行了理论分析，该算法与标准的 TD 学习不同，维护两个独立的学习参数 - 目标变量和在线变量，以加速 Deep Q 学习中目标网络的收敛。

Apr, 2019

有限时间内基于线性函数逼近的时序差分学习分析

本文提供了关于具有线性函数逼近的时间差异学习的简单而明确的有限时间分析，研究它在强化学习中的适用性，分析结果适用于 TD（λ）学习和应用于高维度最佳停止问题的 Q-learning。

Jun, 2018

分布式 TD 学习的原始对偶视角

本文研究了分布式时间差异学习在网络化的多智能体马尔可夫决策过程中的应用，提出了基于分布式优化算法的方法，可以解释为在满足零空间约束的原始 - 对偶普通微分方程动力系统上的解，基于该系统在满足零空间约束的指数收敛行为，考察了在不同的分布式 TD 学习场景下，采用恒定和衰减步长，以及独立同分布和马尔可夫观测模型的最终迭代行为。与现有方法不同的是，该算法不需要假设底层通信网络结构为双随机矩阵。

Oct, 2023

自适应线性函数逼近时间差分学习

本文提出了一种自适应投影变体的临时差异 (TD) 学习算法 AdaTD (0)，它具有线性函数逼近和可证明稳定性，其实验结果表明其对于标准强化学习任务具有有效性。

Feb, 2020

强调时间差分学习的收敛性

本文研究了在带有有限状态的折扣马尔可夫决策过程中对策略进行强调时间差分学习的算法。我们提出了 ELSTD（λ）和 ETD（λ）的首个收敛性证明，并针对一般的离线策略研究了 ELSTD（λ）迭代的 $L^1$ 收敛和使用单个无限长轨迹计算的近似值函数的两种算法的几乎必然收敛性。

Jun, 2015