强化学习(RL)使智能体能够通过动态环境中的交互学习最佳决策。深度学习和强化学习的最新进展使得智能体在各个领域都取得了前所未有的成功,并在许多任务中取得了超人的表现。RL和深度学习影响了当今学术界和工业的几乎所有领域,将它们应用于信息检索(IR)的兴趣越来越大。像谷歌和阿里巴巴这样的公司已经开始使用基于强化学习的搜索和推荐引擎来个性化他们的服务,并在他们的生态系统中增强用户体验。

目前学习RL的在线资源要么专注于理论,牺牲了实践,要么局限于实践,缺乏足够的直觉和理论背景。这个全天的教程是为信息检索研究人员和实践者精心定制的,以获得最流行的RL方法的理论知识和实践经验,使用PyTorch和Python Jupyter 笔记本谷歌Colab。我们的目的是让参加者具备RL的应用知识,帮助他们更好地了解有关RL的最新IR出版物,并使他们能够使用RL解决自己的IR问题。

我们的教程不需要任何关于该主题的知识,并从基本概念和算法开始,如马尔科夫决策过程,探索与利用,Q-学习,决策梯度和Actor-Critic算法。我们特别关注强化学习和深度学习的结合,使用深度Q-Network (DQN)等算法。最后,我们描述了如何利用这些技术来解决代表性的IR问题,如“学习排序”,并讨论了最近的发展以及对未来研究的展望。

目录内容: RL Basics and Tabular Q-Learning Deep Q-Network (DQN) 1/2 (presentation) Deep Q-Network (DQN) 2/2 (hands-on) IR Applications using DQN Policy Gradient (REINFORCE) IR Applications using REINFORCE Actor Critic Outlook

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强化学习(RL)是机器学习的一个领域,与软件代理应如何在环境中采取行动以最大化累积奖励的概念有关。除了监督学习和非监督学习外,强化学习是三种基本的机器学习范式之一。 强化学习与监督学习的不同之处在于,不需要呈现带标签的输入/输出对,也不需要显式纠正次优动作。相反,重点是在探索(未知领域)和利用(当前知识)之间找到平衡。 该环境通常以马尔可夫决策过程(MDP)的形式陈述,因为针对这种情况的许多强化学习算法都使用动态编程技术。经典动态规划方法和强化学习算法之间的主要区别在于,后者不假设MDP的确切数学模型,并且针对无法采用精确方法的大型MDP。

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