策略熵和交叉熵
1. 交叉熵(Cross-Entropy)
- 定义:衡量两个个概率分布之间的差异,设真实分布为 p,预测分布为 q,则交叉熵为:
- 核心作用:评估两个个分布的相似性,常用于分类任务的损失函数(如在神经网络中衡量预测概率与真实标签的差距)。
- 特点:关注“预测分布与真实分布的匹配程度”,值越小表示两个分布越接近。
2. 策略熵(Policy Entropy)
- 定义:衡量单个概率分布的不确定性(随机性),对策略分布 $ \pi(a|s)$ (给定状态 s 时采取动作 a 的概率),其熵为:
- 核心作用:在强化学习中,用于衡量策略的探索性——熵越大,策略越随机(倾向于尝试多种动作);熵越小,策略越确定(倾向于固定动作)。
- 特点:仅与单个分布相关,反映分布本身的“混乱程度”,与真实标签无关。
总结
- 交叉熵:比较两个分布(如预测 vs 真实),用于优化预测准确性。
- 策略熵:描述单个分布(如智能体的动作选择策略),用于控制探索-利用平衡(强化学习中常见)。
在强化学习的策略梯度方法中,两者常结合使用(例如损失函数 = 策略损失 + 熵正则项),既优化策略性能,又鼓励适当探索。
