Bellman Denklemi Nedir?
İngilizce: Bellman Equation
Yayın: · Son güncelleme:
Bellman Denklemi Nedir? Kısaca
Bellman denklemi, bir durumun değerini o anda alınan ödül ile sonraki durumun indirimli değerinin toplamı olarak tanımlayan özyinelemeli bir ilişkidir. Dinamik programlamanın ve pekiştirmeli öğrenmenin temelidir.

Bellman denklemi, matematikçi Richard Bellman'ın dinamik programlama çalışmalarından adını alan ve karmaşık bir karar problemini daha küçük parçalara bölen temel bir ilişkidir. Pekiştirmeli öğrenme algoritmalarının büyük çoğunluğu bu denkleme dayanır.
Bellman denklemi nedir?
Denklemin ana fikri şudur: Bir durumun değeri, şimdi alınacak ödül ile bir sonraki durumun değerinin toplamına eşittir. Gelecekteki değer, bir indirim katsayısıyla (γ) küçültülür. Basitleştirilmiş hâli:
V(s) = E[ r + γ · V(s') ]
Burada V(s), s durumunun değeri; r, anlık ödül; s' ise sonraki durumdur. E, beklenen değeri ifade eder çünkü ortam rastgele davranabilir.
En iyi politikayı aramak için kullanılan biçimine Bellman optimallik denklemi denir. Bu biçimde her durumda en yüksek değeri veren eylem seçilir.
Örnek
Varsayımsal bir yol düşün: A durumundan B'ye geçince 1 puan alıyorsun ve B'nin değeri 10. İndirim katsayısı 0,9 ise A'nın değeri yaklaşık 1 + 0,9 × 10 = 10 olur. Böylece B'nin değerini bildiğinde A'nın değerini de hesaplayabilirsin.
Nerede kullanılır?
- Dinamik programlama: Değer iterasyonu ve politika iterasyonu bu denklemi tekrar tekrar uygular.
- Q-öğrenme ve SARSA: Tahminleri güncellerken Bellman ilişkisini örnek deneyimlerle yaklaşık olarak kullanır.
- Derin pekiştirmeli öğrenme: Sinir ağları, Bellman hedeflerine yaklaşacak şekilde eğitilir.
Dikkat edilmesi gereken nokta, denklemin tam çözümünün yalnızca küçük ve modeli bilinen problemlerde mümkün olmasıdır. Büyük problemlerde yaklaşık yöntemler kullanılır. İlişkinin tanımladığı kavram için değer fonksiyonu maddesine göz atabilirsin.
Sıkça Sorulan Sorular
Bellman denklemindeki indirim katsayısı ne işe yarar?
Gelecekteki ödüllerin bugünkü değere ne kadar katkı yapacağını belirler. Değeri 0'a yakınsa ajan kısa vadeli düşünür, 1'e yakınsa uzak gelecekteki ödülleri de önemser.
Bellman optimallik denklemi nedir?
Her durumda en iyi eylemin seçildiği varsayımıyla yazılan Bellman denklemidir. Çözümü, en iyi politikanın değerlerini verir.