機器學習知識點 三十五 蒙特卡羅方法

2021-08-02 01:43:23 字數 1128 閱讀 1054

強化學習中免模型學習採用蒙特卡羅方法去逼近最優解,那這種取樣原理是怎樣的呢?

1、蒙特卡羅思想

是一類隨機方法的統稱。這類方法的特點是,可以在隨機取樣上計算得到近似結果,隨著取樣的增多,得到的結果是正確結果的概率逐漸加大,但在(放棄隨機取樣,而採用類似全取樣這樣的確定性方法)獲得真正的結果之前,無法知道目前得到的結果是不是真正的結果。

和拉斯維加斯演算法相比,經典的描述就是:

蒙特卡羅演算法:取樣越多,越近似最優解;盡量找好的,但不保證是最好的。

拉斯維加斯演算法:取樣越多,越有機會找到最優解;盡量找最好的,但不保證能找到。

這是一種取樣隨機的演算法或原理。誕生於上個世紀40年代美國的"曼哈頓計畫",名字**於賭城蒙特卡羅,象徵概率。近似或逼近,插值等等概念不外如是。

2、蒙特卡羅數學定義

3、借案例理解-π的計算

蒙特卡羅演算法表示取樣越多,越近似最優解。舉個例子,假如筐裡有100個蘋果,讓我每次閉眼拿1個,挑出最大的。於是我隨機拿1個,再隨機拿1個跟它比,留下大的,再隨機拿1個……我每拿一次,留下的蘋果都至少不比上次的小。拿的次數越多,挑出的蘋果就越大,但我除非拿100次,否則無法肯定挑出了最大的。這個挑蘋果的演算法,就屬於蒙特卡羅演算法。告訴我們樣本容量足夠大,則最接近所要求解的概率。

如何用蒙特卡羅方法計算圓周率π。

正方形內部有乙個相切的圓,它們的面積之比是π/4。

現在,在這個正方形內部,隨機產生10000個點(即10000個座標對 (x, y)),計算它們與中心點的距離,從而判斷是否落在圓的內部。

如果這些點均勻分布,那麼圓內的點應該佔到所有點的 π/4,因此將這個比值乘以4,就是π的值。通過r語言指令碼隨機模擬30000個點,π的估算值與真實值相差0.07%。

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