Что такое value function и Q-function?

В задачах обучения с подкреплением (reinforcement learning) value function и Q-function — ключевые понятия, описывающие качество состояний и действий.

• Value function (функция ценности) — это функция, которая для каждого состояния оценивает ожидаемую суммарную награду, которую агент может получить, начиная из этого состояния и следуя определённой политике. Обозначается как V(s).

• Q-function (функция качества) — расширяет value function, оценивая не только состояние, но и конкретное действие в этом состоянии. Обозначается как Q(s, a). Она показывает ожидаемую суммарную награду, если агент в состоянии s выберет действие a, а затем будет следовать определённой политике.

Пример:

• V(s) = максимальная ожидаемая награда, начиная из состояния s.
• Q(s, a) = ожидаемая награда, если сначала выполнить действие a в состоянии s, а потом следовать оптимальной политике.

Эти функции помогают агенту выбирать оптимальные действия для максимизации награды.