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| | ==== 潜在动力学模型(Latent Dynamics Model) ==== | | ==== 潜在动力学模型(Latent Dynamics Model) ==== |
| | PlaNet引入了循环状态空间模型(RSSM),用于在潜在空间中建模环境动力学。RSSM结合了确定性路径与随机路径:每个时间步的隐状态由一个确定性递归状态<math>h_t</math>和一个随机潜变量<math>s_t</math>(亦记作<math>z_t</math>)共同组成。RSSM包含以下子模块: | | PlaNet引入了循环状态空间模型(RSSM),用于在潜在空间中建模环境动力学。RSSM结合了确定性路径与随机路径:每个时间步的隐状态由一个确定性递归状态<math>h_t</math>和一个随机潜变量<math>s_t</math>(亦记作<math>z_t</math>)共同组成。RSSM包含以下子模块: |
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| − | '''状态转移模型''': <math>h_t = f_\phi(h_{t-1}, s_{t-1}, a_{t-1})</math>。通常由GRU等递归神经网络实现,依据前一时刻的<math>h_{t-1}</math>、<math>s_{t-1}</math>及动作<math>a_{t-1}</math>,更新新的确定性状态<math>h_t</math>,赋予模型记忆能力,捕捉复杂非线性动态。
| + | # * '''状态转移模型''': <math>h_t = f_\phi(h_{t-1}, s_{t-1}, a_{t-1})</math>。通常由GRU等递归神经网络实现,依据前一时刻的<math>h_{t-1}</math>、<math>s_{t-1}</math>及动作<math>a_{t-1}</math>,更新新的确定性状态<math>h_t</math>,赋予模型记忆能力,捕捉复杂非线性动态。 |
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| − | '''动力学预测模型''':采样规则为: <math>\hat{s}t \sim p\phi(s_t \mid h_t)</math>。在缺乏观测时,根据当前<math>h_t</math>预测未来<math>s_t</math>。PlaNet和DreamerV1使用高斯分布,DreamerV2/V3则采用独立分类分布。先验使智能体可在潜在空间内递归生成潜在轨迹。
| + | # *'''动力学预测模型''':采样规则为: <math>\hat{s}t \sim p\phi(s_t \mid h_t)</math>。在缺乏观测时,根据当前<math>h_t</math>预测未来<math>s_t</math>。PlaNet和DreamerV1使用高斯分布,DreamerV2/V3则采用独立分类分布。先验使智能体可在潜在空间内递归生成潜在轨迹。 |
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| − | '''编码器(后验估计)模型''':<math>s_t \sim q_\phi(s_t \mid h_t, x_t)</math>。给定真实观测<math>x_t</math>,编码器推断<math>s_t</math>的后验分布。训练时通过重构损失和KL散度正则化校正先验预测。
| + | # *'''编码器(后验估计)模型''':<math>s_t \sim q_\phi(s_t \mid h_t, x_t)</math>。给定真实观测<math>x_t</math>,编码器推断<math>s_t</math>的后验分布。训练时通过重构损失和KL散度正则化校正先验预测。 |
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| − | '''观测解码器模型''': <math>\hat{x}t \sim p\phi(x_t \mid h_t, s_t)</math>。从<math>h_t</math>与<math>s_t</math>解码出<math>x_t</math>,通过最大化观测似然或最小化重构误差进行训练。
| + | # *'''观测解码器模型''': <math>\hat{x}t \sim p\phi(x_t \mid h_t, s_t)</math>。从<math>h_t</math>与<math>s_t</math>解码出<math>x_t</math>,通过最大化观测似然或最小化重构误差进行训练。 |
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| − | '''奖励预测模型''':<math>\hat{r}t \sim p\phi(r_t \mid h_t, s_t)</math>。用以在潜在空间中预测奖励,辅助世界模型训练,并为策略优化提供模拟反馈。
| + | # *'''奖励预测模型''':<math>\hat{r}t \sim p\phi(r_t \mid h_t, s_t)</math>。用以在潜在空间中预测奖励,辅助世界模型训练,并为策略优化提供模拟反馈。 |
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| − | '''继续标志(终止预测)模型''':<math>\hat{c}t \sim p\phi(c_t \mid h_t, s_t)</math>。预测episode是否终止(<math>c_t \in {0,1}</math>),即预测折扣因子<math>\gamma_t</math>。DreamerV2起引入此机制,以在想象轨迹中判定何时停止推理。
| + | # *'''继续标志(终止预测)模型''':<math>\hat{c}t \sim p\phi(c_t \mid h_t, s_t)</math>。预测episode是否终止(<math>c_t \in {0,1}</math>),即预测折扣因子<math>\gamma_t</math>。DreamerV2起引入此机制,以在想象轨迹中判定何时停止推理。 |
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| | RSSM将环境建模为部分可观察马尔可夫决策过程(POMDP),确定性隐状态<math>h_t</math>累积历史信息,维持跨步连续性;随机潜变量<math>s_t</math>捕捉观测不确定性及新输入信息。这种设计具备重要意义: | | RSSM将环境建模为部分可观察马尔可夫决策过程(POMDP),确定性隐状态<math>h_t</math>累积历史信息,维持跨步连续性;随机潜变量<math>s_t</math>捕捉观测不确定性及新输入信息。这种设计具备重要意义: |