コース概要

1. ディープ強化学習の概要

  • 強化学習とは何か?
  • 監督学習、非監督学習、強化学習の違い
  • 2025年のDRL応用(ロボティクス、ヘルスケア、ファイナンス、物流)
  • エージェント-環境相互作用ループの理解

2. 強化学習の基本概念

  • マークォフ決定過程(MDP)
  • 状態、行動、報酬、方策、価値関数
  • 探索と利用のトレードオフ
  • モンテカルロ法と時間差学習(TD)

3. 基本的なRLアルゴリズムの実装

  • 表形式の方法:動的計画法、方策評価、反復
  • Q-LearningとSARSA
  • ε-貪欲探索と漸減戦略
  • OpenAI Gymnasiumを使用したRL環境の実装

4. ディープ強化学習への移行

  • 表形式の方法の制限
  • 関数近似にニューラルネットワークを使用する
  • 深層Qネットワーク(DQN)のアーキテクチャとワークフロー
  • 経験再生と目標ネットワーク

5. 高度なDRLアルゴリズム

  • Double DQN、Dueling DQN、優先経験再生
  • 方策勾配法:REINFORCEアルゴリズム
  • Actor-Criticアーキテクチャ(A2C、A3C)
  • 近傍方策最適化(PPO)
  • ソフトActor-Critic(SAC)

6. 連続的な行動空間の扱い方

  • 連続制御の課題
  • DDPG(Deep Deterministic Policy Gradient)の使用
  • TD3(Twin Delayed DDPG)

7. 実践的なツールとフレームワーク

  • Stable-Baselines3とRay RLlibの使用
  • TensorBoardを使用したログ記録と監視
  • DRLモデルのハイパーパラメータ調整

8. 報酬設計と環境設計

  • 報酬整形とペナルティバランス
  • シミュレーションから実際の転移学習概念
  • Gymnasiumでのカスタム環境作成

9. 部分観測可能な環境と汎化能力

  • 不完全な状態情報の処理(POMDPs)
  • LSTMやRNNを使用した記憶ベースアプローチ
  • エージェントの堅牢性と汎化能力の向上

10. ゲーム理論と多エージェント強化学習

  • 多エージェント環境の概要
  • 協力と競争
  • 対抗訓練や戦略最適化への応用

11. ケーススタディと実際の応用例

  • 自動運転シミュレーション
  • 動的な価格設定と金融取引戦略
  • ロボティクスと産業自動化

12. トラブルシューティングと最適化

  • 不安定な学習の診断
  • 報酬の希薄さと過学習の管理
  • GPUや分散システムでのDRLモデルのスケーリング

13. まとめと次へのステップ

  • DRLアーキテクチャと主要なアルゴリズムの概要
  • 産業トレンドと研究方向(例:RLHF、ハイブリッドモデル)
  • さらなる資源と読み物

要求

  • Pythonプログラミングの習熟度
  • 微積分と線形代数の理解
  • 確率論と統計学の基礎知識
  • PythonとNumPy、またはTensorFlow/PyTorchを使用した機械学習モデル構築の経験

対象者

  • AIとスマートシステムに興味のある開発者
  • 強化学習フレームワークを探索するデータサイエンティスト
  • 自律システムで働く機械学習エンジニア
 21 時間

参加者の人数


参加者1人当たりの料金

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