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强化学习

强化学习是一种学习方式:AI 不是预先学习正确答案,而是自己尝试行动,并根据结果获得的奖励(分数)逐步找到更好的行动。

关于这个术语
难度
入门 · 写给初次接触者的核心概念
加入时间
2026-10-08
通俗解释 这类似于教小狗“坐下”时不解释正确答案,而是反复做到坐下就给零食、没坐下就不给。不过,AI 需要仅凭零食这样简单的信号学会非常长的行动序列,因此需要比现实训练多得多的试错。

工作原理

进行学习的一方称为智能体,智能体所面对的世界称为环境。智能体观察当前状态并选择行动,环境则返回因此改变的状态和奖励。智能体更新自己的行动规则(策略),让奖励高的行动做得更多、奖励低的行动做得更少。通过无数次重复这个循环,它逐渐学会获得更高奖励的方法。一次尝试中产生的状态、行动、奖励记录称为 Trajectory,模型自己生成这类尝试的过程称为 Rollout。

强化学习的基本循环智能体 → 行动(选择); 行动 → 环境; 环境 → 状态与奖励(反馈); 状态与奖励 → 策略更新; 策略更新 → 智能体(重复)智能体按策略判断行动环境游戏·问题·工具等状态与奖励结果·分数策略更新强化高奖励行动选择反馈重复
强化学习的基本循环 智能体采取行动后,环境返回新的状态和奖励,智能体据此更新策略并再次行动。这个循环不断重复。

为什么重要

即使在难以逐一制作正确答案数据的问题上,只要能确定“什么是好结果”,就可以进行学习。它长期用于游戏、机器人控制等需要经过多个步骤的问题。最近它广泛用于 LLM 的后训练,在让模型给出人类偏好的回答(RLHF)以及更好地解决数学和编程问题(RLVR)方面发挥核心作用。它也是提升推理模型和 AI 智能体能力的主要手段。

注意事项

奖励如何设计会极大地影响结果。如果奖励标准有漏洞,就可能发生奖励破解(reward hacking),即 AI 不去实现真正的目标,而是钻空子只提高分数。此外,由于需要自己生成大量尝试,计算成本很高,训练也容易不稳定。因此在实践中,常常先通过监督学习(SFT)打好基础,再加上强化学习。

示例

本站介绍的 Microsoft Research 的“Agent Lightning v1.0”是一个轻量级框架,可以在不大幅修改已有 AI 智能体的情况下直接对其进行强化学习。这是以智能体执行实际任务的记录作为学习信号,借助强化学习让它把任务完成得更好的例子。此外,强化学习还用于改进聊天机器人,使其给出更有帮助的回答,以及训练编程智能体写出能通过测试的代码。

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