课程名称:强化学习(Reinforcement Learning)- 从人工智能到机器学习实践

第1周:课程介绍与基础知识

学习目标:

  1. 理解强化学习基础:介绍强化学习的概念,与监督学习和无监督学习的区别。
  2. 环境与状态空间:讲解马尔可夫决策过程(MDP)模型。
  3. 奖励与回报:阐述奖励函数的作用。

教学方法:

评估:

  • 作业:MDP概念练习

第2周:Q-learning与SARSA

学习目标:

  1. Q-learning算法:实现基本Q-table更新规则。
  2. SARSA算法:理解状态-动作-奖励-状态(SARSA)的动态规划策略。
  3. 探索与利用:探讨ε-greedy策略。

教学方法:

  • 讲座:Q-learning与SARSA原理
  • 实践活动:编写Q-learning/SARSA简单游戏代码
  • 小组讨论:算法在实际问题中的应用

评估:

  • 代码提交:Q-learning/SARSA项目

第3周:深度强化学习

学习目标:

  1. 深度Q-network (DQN):理解DQN架构和经验回放的概念。
  2. 策略梯度方法:介绍Actor-Critic模型。
  3. 神经网络优化:了解Adam优化器等技术。

教学方法:

  • 讲座:深度强化学习核心概念
  • 实践活动:使用PyTorch实现DQN
  • 视频教程:深度强化学习实战

评估:

  • 项目:DQN在Atari游戏中的应用

第4周:强化学习应用案例

学习目标:

  1. 实际案例研究:分析AlphaGo Zero和自动驾驶中的强化学习应用。
  2. 项目设计:学生选择一个领域,设计一个简单的强化学习解决方案。

教学方法:

  • 讨论:行业案例分享
  • 项目指导:个性化项目设计和实施

评估:

  • 项目报告:强化学习解决方案设计与分析

第5周:总结与未来展望

学习目标:

  1. 复习强化学习关键概念:回顾整个课程的重要知识点。
  2. 前沿进展:介绍强化学习的最新研究成果和发展趋势。

教学方法:

  • 讲座:强化学习的未来与挑战
  • 互动问答:解答学生疑问

评估:

  • 小结报告:强化学习课程学习心得

通过这个课程,学生将掌握强化学习的基本原理,理解其在实际问题中的应用,并有机会通过实践项目提升技能。