actor-criticとQ学習の違いを徹底解説!初心者にもわかる入門ガイド

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actor-criticとQ学習の違いを徹底解説!初心者にもわかる入門ガイド
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小林聡美

名前:小林 聡美(こばやし さとみ) ニックネーム:さと・さとみん 年齢:25歳 性別:女性 職業:季節・暮らし系ブログを運営するブロガー/たまにライター業も受注 居住地:東京都杉並区・阿佐ヶ谷の1Kアパート(築15年・駅徒歩7分) 出身地:長野県松本市(自然と山に囲まれた町で育つ) 身長:158cm 血液型:A型 誕生日:1999年5月12日 趣味: ・カフェで執筆&読書(特にエッセイと季節の暮らし本) ・季節の写真を撮ること(桜・紅葉・初雪など) ・和菓子&お茶めぐり ・街歩きと神社巡り ・レトロ雑貨収集 ・Netflixで癒し系ドラマ鑑賞 性格:落ち着いていると言われるが、心の中は好奇心旺盛。丁寧でコツコツ型、感性豊か。慎重派だけどやると決めたことはとことん追求するタイプ。ちょっと天然で方向音痴。ひとり時間が好きだが、人の話を聞くのも得意。 1日のタイムスケジュール(平日): 時間 行動 6:30 起床。白湯を飲んでストレッチ、ベランダから天気をチェック 7:00 朝ごはん兼SNSチェック(Instagram・Xに季節の写真を投稿することも) 8:00 自宅のデスクでブログ作成・リサーチ開始 10:30 近所のカフェに移動して作業(記事執筆・写真整理) 12:30 昼食。カフェかコンビニおにぎり+味噌汁 13:00 午後の執筆タイム。主に記事の構成づくりや装飾、アイキャッチ作成など 16:00 夕方の散歩・写真撮影(神社や商店街。季節の風景探し) 17:30 帰宅して軽めの家事(洗濯・夕飯準備) 18:30 晩ごはん&YouTube or Netflixでリラックス 20:00 投稿記事の最終チェック・予約投稿設定 21:30 読書や日記タイム(今日の出来事や感じたことをメモ) 23:00 就寝前のストレッチ&アロマ。23:30に就寝


actor-criticとQ学習の基本を押さえよう

ここでは、actor-criticQ 学習の基本を、中学生にも理解できるように解説します。Q 学習は値ベースの強化学習actor-critic は方策と価値の組み合わせと覚えると良いです。Q 学習は状態 s に対して行動 a の「価値」を Q(s, a) という値で表現します。

この値関数は、過去の経験から更新され、最適な行動を選ぶための基準になります。

一方、actor-critic では「方策」と呼ばれる行動の選択ルールを直接学習する actor と、状態の価値を推定する critic の二つの役割を同じエージェントが協力して学習します。

この組み合わせの特徴は、方策の改善と価値の評価を同時に進められる点で、複雑な連続行動空間にも対応しやすい点です。

<table>項目Q 学習Actor-Critic学習の主体値関数の最大化を目指す方策と価値の両方を更新価値関数の表現Q(s, a) など離散/近似Critic が価値を推定、Actor が方策を決定方策の更新間接的に値を通じて更新直接方策を学習することが多い代表的アルゴリズムDQN, Double Q, Dueling QA2C, A3C, DDPG, PPO など

この違いを理解すると、どのアルゴリズムがどんな場面に向いているかが分かりやすくなります。

以下のポイントを押さえておくと、実務で迷いにくくなります。

問題が離散的で小さな状態空間ならQ学習が素早く動くことが多い連続的な行動空間や複雑な環境にはactor-critic が適している、と覚えておくと良いでしょう

もう少し詳しく見てみよう — 実務の視点

実務では、実際の環境での挙動を観察しながら選択します。Q 学習は学習が安定していれば強力だが、状態空間が大きくなると表現が難しくなるという欠点があります。そのため近似手法を使います。対して、Actor-Critic は連続的な行動の取り扱いに強い反面、学習が不安定になりがちで、経験再生やターゲットネットワーク、正則化などの工夫が不可欠です。

現場の実務では、環境の性質に合わせてアルゴリズムを選ぶことが基本です。

例えば、ゲームのように状態と行動の組み合わせが明確で離散的ならQ 学習が安定して高い効果を発揮します。一方、ロボットの制御のように連続的な動作を滑らかに学習させたい場合は actor-critic 系が有利です。

また、最新の研究では混合的な手法も現れています。「価値ベースと方策ベースの良いところを組み合わせる」アプローチは、難しい環境での適応性を高めるための強力な道具です。このような背景を理解しておくと、実務の現場での判断がずっと楽になります。

ピックアップ解説

Q 学習を雑談風に深掘りする小ネタです。


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