《電子技術應用》
您所在的位置:首頁 > 人工智能 > 設計應用 > 強化學習評估指標的系統性分析與優化研究
強化學習評估指標的系統性分析與優化研究
電子技術應用
安棟1,王媛媛2,宋寧寧3,戴超2,劉知音2
1.華北計算機系統工程研究所;2.中國信息安全研究院有限公司;3.中國電子信息產業集團有限公司
摘要: 強化學習評估指標作為衡量智能體性能與指導算法優化的核心工具,在實際應用中面臨指標單一性、環境依賴性及可解釋性缺失等關鍵挑戰。系統性分析了現有評估指標的分類框架,提出基于性能、學習過程、策略、魯棒性和效率的多維度指標體系,并探討其在不同任務場景(如稀疏獎勵、高維狀態空間)下的適用性與局限性。研究指出,傳統指標在復雜環境中易忽略安全性、效率及人類偏好對齊等需求,需結合任務特性設計融合多目標的評估方法。針對未來研究,提出需聚焦多目標帕累托優化、基于人類反饋的獎勵建模、稀疏獎勵環境下的探索效率量化等方向,以提升評估的全面性、可解釋性。通過理論與實際案例結合,為強化學習評估體系的規范化與跨領域適配提供了方法論支持,推動其在復雜場景中的高效落地。
中圖分類號:TP181 文獻標志碼:A DOI: 10.16157/j.issn.0258-7998.256451
中文引用格式: 安棟,王媛媛,宋寧寧,等. 強化學習評估指標的系統性分析與優化研究[J]. 電子技術應用,2025,51(10):17-23.
英文引用格式: An Dong,Wang Yuanyuan,Song Ningning,et al. Systematic analysis and optimization research on reinforcement learning evaluation metrics[J]. Application of Electronic Technique,2025,51(10):17-23.
Systematic analysis and optimization research on reinforcement learning evaluation metrics
An Dong1,Wang Yuanyuan2,Song Ningning3,Dai Chao2,Liu Zhiyin2
1.National Computer System Engineering Research Institute of China;2.China Information Security Research Academy Co.,Ltd.;3.China Electronics Corporation
Abstract: Reinforcement learning evaluation metrics, serving as core tools for measuring the performance of agents and guiding algorithm optimization, face key challenges such as the singularity of metrics, environmental dependence, and the lack of interpretability in practical applications. This paper systematically analyzes the classification framework of existing evaluation metrics, proposes a multi-dimensional metric system based on performance, learning process, strategy, robustness, and efficiency, and explores its applicability and limitations in different task scenarios (such as sparse reward and high-dimensional state space). The study indicates that traditional metrics are prone to overlooking the requirements of safety, efficiency, and alignment with human preferences in complex environments, and there is a need to design evaluation methods that integrate multiple objectives in combination with the characteristics of tasks. For future research, this paper suggests focusing on directions such as multi-objective Pareto optimization, reward modeling based on human feedback, and the quantification of exploration efficiency in sparse reward environments, so as to enhance the comprehensiveness and interpretability of evaluations. By combining theoretical analysis with practical cases, this paper provides methodological support for the standardization of the reinforcement learning evaluation system and its adaptation across different fields, thus promoting its efficient implementation in complex scenarios.
Key words : reinforcement learning;evaluation metrics;explainability;reward

引言

強化學習作為機器學習的重要分支,通過智能體與環境的交互學習最優策略,已在游戲智能[1-2]、機器人控制[3-4]、自動駕駛[5]、生物醫療[6]等領域取得了顯著成果。強化學習越來越被重視,圖1通過每年發表論文數量展示強化學習領域的增長趨勢(數據來自 Web of Science?)。

 圖片1.png

圖1 強化學習領域論文發表數量年度增長趨勢

然而,盡管強化學習在理論和應用上取得了顯著進展,但是由于交互學習過程中的復雜性和動態性,強化學習的評估方法仍然面臨諸多挑戰。評估指標不僅是衡量模型表現的工具,更是優化算法、選擇策略以及推動實際應用落地的關鍵。當前強化學習評估指標的設計和選擇主要存在以下問題:

(1) 指標單一性:大多數研究過度依賴于回合獎勵等單一指標。例如,在許多游戲場景中,僅僅關注最終得分這一指標,就可能忽略了許多其他重要的方面。從安全性角度來看,智能體在追求高分的過程中可能會采取一些看似有效但風險極高的策略,這些策略在實際應用中可能是不可接受的。而在效率方面,單一的回合獎勵指標也無法全面反映智能體達成目標的速度以及資源消耗情況。此外,不同任務可能還涉及公平性、穩定性等多種維度,單一指標難以涵蓋這些多維性能,從而可能導致對智能體能力的評估出現偏差。

(2) 環境依賴性:在高維的環境狀態空間中,傳統的評估指標往往難以準確捕捉智能體的表現。這是因為高維狀態空間意味著智能體面臨更多的可能性和不確定性,簡單的指標可能無法充分考慮這些因素的影響。在這樣的任務中,智能體可能需要經過很長一段時間或者一系列復雜的操作才能獲得獎勵。而且很多現有的評估指標在高維狀態空間中可能會失效,它們可能會錯誤地評估智能體的探索能力或者過早地下結論,認為智能體表現不佳,實際上智能體可能只是尚未找到正確的路徑,這就會導致評估結果的不準確性。

(3) 可解釋性缺失:現有指標與人類偏好或領域知識對齊的困難限制了模型的實際應用。在許多實際應用場景中,決策者需要理解智能體為何做出特定的決策,但是現有的評估指標通常只提供一個數值結果,缺乏對這個結果背后原因的解釋。例如,在醫療領域的強化學習應用中,醫生希望了解智能體推薦某種治療方案的原因,而不是僅知道推薦的結果是基于某個評估指標得出的。如果不能將評估指標與醫學領域的專業知識相結合,那么即使智能體表現很好,也很難獲得醫生的信任。而且,不同的領域有不同的偏好和要求,如金融領域可能更注重風險控制,制造業可能更關注生產效率的提升,現有指標難以根據這些不同的偏好進行靈活調整,從而影響了強化學習模型在這些領域的推廣和應用。

針對上述問題,本文旨在對強化學習領域中的評估指標予以系統回顧,剖析其于不同任務場景里的適用性,同時探討其潛在的局限性。借由對現存文獻的梳理整合,本文歸結了評估指標的主要類別及其設計宗旨,并依據實際應用場景指明了選取評估指標時應當思量的關鍵要素。本文的相關研究不但為強化學習的研究者給予了全方位的參照,而且為評估方法的創新及優化給予了理論支撐,進而促進強化學習技術在實際應用當中的進一步發展與落地。


本文詳細內容請下載:

http://m.jysgc.com/resource/share/2000006800


作者信息:

安棟1,王媛媛2,宋寧寧3,戴超2,劉知音2

(1.華北計算機系統工程研究所,北京 100083;

2.中國信息安全研究院有限公司,北京 102209;

3.中國電子信息產業集團有限公司,廣東 深圳 518057)


subscribe.jpg

此內容為AET網站原創,未經授權禁止轉載。
亚洲一区二区欧美_亚洲丝袜一区_99re亚洲国产精品_日韩亚洲一区二区
一区免费视频| 欧美在线观看日本一区| 国产精品专区h在线观看| 欧美激情一区二区三区高清视频 | 亚洲国产老妈| 久久精品视频99| 亚洲电影中文字幕| 亚洲国产三级在线| 亚洲人人精品| 一本久久a久久精品亚洲| 一本一本久久a久久精品综合妖精 一本一本久久a久久精品综合麻豆 | 91久久精品一区| 亚洲黄色精品| 亚洲精品乱码久久久久久| 亚洲精品在线免费| 99精品久久久| 亚洲一级片在线观看| 亚洲尤物在线| 校园春色国产精品| 久久精品99| 美女成人午夜| 欧美日韩成人综合天天影院| 欧美另类一区| 国产精品久久久久77777| 国产精品午夜在线观看| 国产欧美日韩中文字幕在线| 国产一区二区三区直播精品电影 | 午夜精品久久| 久久精品五月婷婷| 美女精品一区| 欧美日韩高清在线播放| 国产精品美女久久福利网站| 国产目拍亚洲精品99久久精品 | 亚洲素人一区二区| 性视频1819p久久| 久久天天躁夜夜躁狠狠躁2022| 老巨人导航500精品| 欧美久久九九| 国产精品国产自产拍高清av王其| 国产热re99久久6国产精品| 国产在线欧美日韩| 亚洲国产一成人久久精品| 艳女tv在线观看国产一区| 亚洲欧美久久久| 亚洲韩国青草视频| 亚洲在线视频观看| 久久亚洲精品一区二区| 欧美日韩免费在线观看| 国产日韩精品久久久| 亚洲国产精品99久久久久久久久| 一本色道88久久加勒比精品| 欧美一区二区日韩一区二区| 亚洲精品在线三区| 欧美亚洲视频一区二区| 免费av成人在线| 国产精品劲爆视频| 在线观看成人av| 一区二区免费在线播放| 欧美专区亚洲专区| 一区二区三区免费在线观看| 久久精品国产免费看久久精品| 欧美激情精品久久久久久久变态| 国产精品系列在线| 亚洲电影免费观看高清完整版在线观看 | 亚洲免费视频在线观看| 亚洲人妖在线| 久久成人免费网| 欧美另类videos死尸| 国产亚洲欧洲997久久综合| 日韩午夜精品| 亚洲国产婷婷香蕉久久久久久99 | 亚洲黄色成人网| 亚洲欧美综合另类中字| 在线视频精品一区| 开心色5月久久精品| 国产精品扒开腿做爽爽爽软件| 精品电影一区| 亚洲欧美日韩综合aⅴ视频| 一本色道婷婷久久欧美| 乱码第一页成人| 国产美女精品视频免费观看| 亚洲精品国产精品国自产在线| 久久成人免费| 欧美日韩一区在线观看| 欧美刺激性大交免费视频| 国产精品美女久久久久久免费| 在线精品视频免费观看| 亚洲欧美日韩精品一区二区| 99国产精品99久久久久久粉嫩| 久久青草欧美一区二区三区| 国产精品男女猛烈高潮激情 | 欧美日韩亚洲网| 亚洲激情视频网| 亚洲国产欧美一区二区三区久久| 欧美一区二区高清| 欧美视频日韩视频在线观看| 亚洲国产欧美日韩| 亚洲国内欧美| 狼狼综合久久久久综合网| 国产一区91| 亚洲欧美中文另类| 性欧美长视频| 国产精品美女一区二区| 一区二区三区不卡视频在线观看| 99re6这里只有精品| 欧美国产精品久久| 亚洲国产精品久久久久| 亚洲高清毛片| 玖玖综合伊人| 精品不卡在线| 亚洲激情成人网| 麻豆av一区二区三区久久| 黄色成人在线网站| 久久精品一区二区三区不卡牛牛| 久久高清免费观看| 国产日韩在线看片| 欧美一区激情| 久久人人97超碰人人澡爱香蕉| 国产亚洲一区在线播放| 欧美一区国产在线| 久久久精品五月天| 国内精品久久国产| 亚洲第一在线| 久久影音先锋| 在线观看欧美激情| 亚洲精品在线免费| 欧美日韩精品不卡| 这里只有精品丝袜| 欧美在线观看天堂一区二区三区| 国产欧美日韩三级| 久久黄色影院| 欧美高清视频| 在线亚洲高清视频| 欧美一区二区三区免费在线看| 国产日韩欧美在线| 亚洲国产另类精品专区| 欧美国产另类| 一个人看的www久久| 性一交一乱一区二区洋洋av| 国产一区二区三区在线观看精品 | 99视频精品全国免费| 亚洲一区三区在线观看| 国产精品三级视频| 欧美在线视频免费观看| 模特精品在线| 亚洲美女福利视频网站| 亚洲欧美中日韩| 黑人中文字幕一区二区三区 | 欧美体内she精视频| 亚洲综合久久久久| 久久久久久久久综合| 亚洲国产精品电影| 亚洲一区二区三区精品视频| 国产欧美日本一区二区三区| 亚洲电影有码| 欧美色另类天堂2015| 午夜欧美精品久久久久久久| 蜜桃av一区二区三区| 亚洲美洲欧洲综合国产一区| 西瓜成人精品人成网站| 伊人成年综合电影网| 亚洲视屏一区| 国语自产精品视频在线看一大j8| 日韩一级黄色大片| 国产精品自拍小视频| 亚洲精品国产欧美| 国产精品免费在线| 亚洲精品视频免费在线观看| 国产精品高清免费在线观看| 久久精品一区二区三区中文字幕 | 久久精品国产视频| 亚洲精品自在久久| 久久久久免费观看| 99国产精品国产精品久久 | 美女久久一区| 亚洲午夜免费福利视频| 欧美freesex交免费视频| 亚洲香蕉网站| 欧美成人午夜视频| 性欧美1819sex性高清| 欧美伦理a级免费电影| 久久av在线看| 国产精品高清免费在线观看| 亚洲激情视频在线播放| 国产精品美女久久久浪潮软件| 最新国产拍偷乱拍精品| 国产欧美精品在线播放| 在线一区观看| 1024亚洲| 久久久精品久久久久| 亚洲素人一区二区| 欧美精品在线一区| 亚洲第一精品夜夜躁人人躁| 国产精品成人播放| 一本色道久久88亚洲综合88| 精品动漫一区二区| 久久精彩视频| 亚洲综合好骚| 国产精品国产| 中文在线资源观看网站视频免费不卡 |