(RL) Reinforcement Learning

            คือสาขาหนึ่งของการเรียนรู้ของเครื่อง (Machine Learning) ที่มุ่งเน้นการสอนให้เอเจนต์ (Agent) เรียนรู้ที่จะทำการตัดสินใจในสภาพแวดล้อม (Environment) ผ่านการทดลองและข้อผิดพลาด โดยเอเจนต์จะได้รับรางวัล (Reward) หรือการลงโทษ (Punishment) ตามการกระทำที่เลือก ซึ่งช่วยให้เอเจนต์สามารถปรับปรุงกลยุทธ์ (Policy) เพื่อเพิ่มรางวัลสะสมในระยะยาว

ใน RL มีองค์ประกอบหลัก ๆ ได้แก่

เอเจนต์ (Agent) : ผู้ตัดสินใจในระบบ

สภาพแวดล้อม (Environment) : ที่เอเจนต์ดำเนินการอยู่

สถานะ (State) : สภาพของสภาพแวดล้อมในเวลาหนึ่ง

การกระทำ (Action) : สิ่งที่เอเจนต์เลือกทำ

รางวัล (Reward) : ผลลัพธ์ที่ได้รับจากการกระทำ ซึ่งเป็นตัวบ่งชี้ความสำเร็จ

ขั้นตอนการทำงานของ Reinforcement Learning

ขั้นตอนการทำงานของ Reinforcement Learning (RL) สามารถแบ่งออกเป็นขั้นตอนหลัก ๆ ดังนี้

กำหนดปัญหา

- ระบุสภาพแวดล้อม (Environment) ที่เอเจนต์จะทำงาน เช่น เกม หุ่นยนต์ หรือระบบแนะนำ

- กำหนดสถานะ (State) ที่สามารถเกิดขึ้นได้ในสภาพแวดล้อมนั้น ๆ

ออกแบบเอเจนต์

- สร้างเอเจนต์ (Agent) ที่จะทำการตัดสินใจ ซึ่งรวมถึงการกำหนดกลยุทธ์ (Policy) ที่เอเจนต์จะใช้ในการเลือกการกระทำ (Action)

การสำรวจสภาพแวดล้อม

- เอเจนต์ทำการเลือกการกระทำตามกลยุทธ์ที่กำหนด และส่งผลต่อสถานะในสภาพแวดล้อม

- เอเจนต์รับผลลัพธ์ในรูปแบบของสถานะใหม่และรางวัล (Reward) ที่เกิดจากการกระทำ

การปรับปรุงกลยุทธ์

- ใช้ข้อมูลที่ได้รับ (สถานะใหม่และรางวัล) เพื่อปรับปรุงกลยุทธ์ (Policy) โดยใช้เทคนิคต่าง ๆ เช่น Q-learning หรือ Deep Q-Network (DQN)

- เป้าหมายคือการเพิ่มรางวัลสะสมในระยะยาว

การทำซ้ำ

- ทำซ้ำกระบวนการนี้ โดยเอเจนต์จะทำการเลือกการกระทำต่อไปเรื่อย ๆ และเรียนรู้จากการทดลองจนกว่าจะถึงเป้าหมายที่กำหนดหรือจนกว่าจะมีความสำเร็จที่พอใจ

การประเมินและปรับปรุง

- ตรวจสอบประสิทธิภาพของกลยุทธ์ที่พัฒนา โดยเปรียบเทียบกับผลลัพธ์ที่คาดหวัง

- ปรับแต่งโมเดลหรือกลยุทธ์เพิ่มเติมตามความจำเป็นเพื่อให้มีประสิทธิภาพมากขึ้น

การใช้งานในโลกจริง

- นำเอเจนต์ที่ได้รับการฝึกมาใช้งานในสภาพแวดล้อมจริง และติดตามผลการทำงานเพื่อปรับปรุงต่อไป

การประยุกต์ใช้ Reinforcement Learning

Reinforcement Learning (RL) มีการประยุกต์ใช้งานในหลายสาขา โดยเฉพาะในกรณีที่ต้องการการตัดสินใจที่ซับซ้อนหรือการควบคุมที่ปรับตัวได้ ดังนี้

เกม : RL ถูกใช้ในการพัฒนาเอเจนต์ที่สามารถเล่นเกมได้ดี เช่น AlphaGo ที่ใช้ RL ในการเล่นเกมโก (Go) โดยเอาชนะผู้เล่นมืออาชีพ

หุ่นยนต์ : ใช้ในการควบคุมหุ่นยนต์ให้ทำงานต่าง ๆ เช่น การเดิน การหยิบจับ หรือการทำงานในสภาพแวดล้อมที่ไม่แน่นอน

การขนส่งและโลจิสติกส์ : RL ใช้ในการจัดการเส้นทางขนส่ง เช่น การควบคุมรถยนต์ไร้คนขับ หรือการปรับปรุงกระบวนการจัดส่งสินค้า

การค้าและการลงทุน : ใช้ในการพัฒนากลยุทธ์การซื้อขายในตลาดการเงิน เช่น การตัดสินใจซื้อหรือขายหุ้นตามสภาพตลาด

การแพทย์ : RL สามารถช่วยในการวางแผนการรักษา เช่น การปรับปรุงการใช้ยาในผู้ป่วยตามประสิทธิภาพและผลข้างเคียงที่เกิดขึ้น

การตลาด : ใช้ในการปรับกลยุทธ์การโฆษณาและการส่งเสริมการขายให้ตรงกับพฤติกรรมของผู้บริโภค

ระบบแนะนำ (Recommendation Systems) : RL สามารถนำมาใช้ในการปรับปรุงคำแนะนำสำหรับผู้ใช้ โดยพิจารณาจากการตอบสนองของผู้ใช้ต่อคำแนะนำในอดีต

เกมออนไลน์ : ใช้ในการปรับสมดุลเกมและการสร้างประสบการณ์การเล่นที่ดีขึ้นตามพฤติกรรมของผู้เล่น

การประยุกต์ใช้ RL ยังคงมีการวิจัยและพัฒนาอย่างต่อเนื่องในหลาย ๆ ด้าน ซึ่งช่วยสร้างความก้าวหน้าในเทคโนโลยีและการแก้ปัญหาต่าง ๆ ได้อย่างมีประสิทธิภาพ

ข้อดี-ข้อเสีย Reinforcement Learning

Reinforcement Learning (RL) มีข้อดีและข้อเสียที่สำคัญ ดังนี้

ข้อดี

1.เรียนรู้จากประสบการณ์ : RL ช่วยให้เอเจนต์เรียนรู้จากการทดลองและข้อผิดพลาด ซึ่งเหมาะสำหรับปัญหาที่ไม่สามารถเขียนกฎได้ชัดเจน

2.การตัดสินใจที่ซับซ้อน : RL สามารถจัดการกับปัญหาที่มีความซับซ้อนสูง เช่น เกมหรือการควบคุมหุ่นยนต์

3.ปรับตัวตามสภาพแวดล้อม : เอเจนต์สามารถปรับเปลี่ยนกลยุทธ์ได้ตามการเปลี่ยนแปลงของสภาพแวดล้อม

4.รางวัลสะสม : RL มุ่งเน้นการเพิ่มรางวัลในระยะยาว ทำให้สามารถพัฒนากลยุทธ์ที่มีประสิทธิภาพในระยะยาวได้

ข้อเสีย

1.ต้องการข้อมูลมาก : RL มักต้องการการทดลองมากมายเพื่อให้เอเจนต์เรียนรู้ ซึ่งอาจใช้เวลานาน

2.ความไม่แน่นอน : ผลลัพธ์ของการกระทำอาจไม่แน่นอน ทำให้การเรียนรู้ยากขึ้น

3.ปัญหาการสำรวจ (Exploration-Exploitation Trade-off) : ต้องบาลานซ์ระหว่างการสำรวจสิ่งใหม่ ๆ และการใช้กลยุทธ์ที่รู้จักดี ซึ่งอาจทำให้เกิดความยากลำบากในการตัดสินใจ

4.ซับซ้อนในการปรับแต่ง : โมเดล RL อาจต้องการการปรับแต่งและการตั้งค่าที่ซับซ้อน เพื่อให้ทำงานได้ดีในปัญหาที่เฉพาะเจาะจง

BY:Patch

ที่มา: CHAT GPT