讲土匪的片子哪个好看?这几部经典土匪电影别错过!

想跟大家伙儿聊聊我最近捣鼓的一个东西,标题就叫“bandits”,不是说电影里那种打家劫舍的土匪,虽然我一开始看到这个词,也联想到了《林海雪原》、《智取威虎山》那些,嘿实际上,这是我最近在琢磨的一个小实践,挺有意思的。

最初的冲动

事情是这么开始的。我平时喜欢瞎琢磨,总想弄明白一些选择背后的道理。比如说,咱们有好几个选项,每个选项的效果好像都不太一样,但一开始又不知道哪个最那咋办?总不能一直瞎蒙。后来我偶然间接触到了这个“bandits”问题,发现它正好能对付这种选择困难症。

我就想着,能不能自己动手实现一个简单的模型,模拟一下这个过程?说干就干,我决定拿它练练手。

准备工作和瞎琢磨

我得理解这“bandits”到底是个简单来说,就像咱们面前摆着好几台老虎机(这些就是所谓的“arms”,也就是“臂膀”),每台老虎机吐钱的概率不一样,但咱们一开始不知道。咱们的目标就是通过不断地尝试拉不同的老虎机,尽快找到那台最能吐钱的,并且在整个过程中,尽可能多地从这些老虎机里搞到钱。

听起来是不是有点意思?这里面就有个矛盾了:

  • 探索(Exploration):我得多试试不同的老虎机,万一有更好的?
  • 利用(Exploitation):我已经发现某台老虎机好像不错,那我就应该多拉它,多赚钱。

这两个怎么平衡,就是关键了。

动手捣鼓

我决定先从最简单的搞起。我想,最傻的办法就是随机选一个拉杆,或者一直拉自己觉得最好的那个。但这样肯定不行,随机太没效率,一直拉一个可能会错过更好的。

然后我就去看了一些常见的策略。比如有个叫Epsilon-Greedy的,听着挺玄乎,很简单。就是说,咱们设定一个很小的概率值,比如百分之十(这个就是Epsilon)。在做选择的时候:

  • 有百分之九十的概率,我会选择当前看起来收益最高的老虎机(这就是“Greedy”,贪婪嘛)。
  • 有百分之十的概率,我会随机选一个老虎机去尝试(这就是“Exploration”,探索未知)。

这个法子简单粗暴,但还挺管用。我就用我那蹩脚的Python代码,简单模拟了几台老虎机,每台设置了不同的“中奖概率”。然后用这个Epsilon-Greedy策略跑了起来。

我还试了另一种稍微复杂点的,叫UCB(Upper Confidence Bound,上置信界)。这个就更“数学”一点了,它不仅看历史平均收益,还会看这台老虎机被拉了多少次。如果一台老虎机虽然目前收益高,但被拉的次数也很多了,那它的“潜力”可能就没那么大了。相反,如果一台老虎机被拉的次数少,就算目前收益一般,也值得多给它几次机会,因为它可能隐藏着惊喜。UCB就是通过一个公式来平衡这两者。

跑起来看看效果

我把这几种策略都写了简单的代码跑了一下。为了直观,我还简单画了个图,看看随着尝试次数的增加,我选到最优老虎机的概率是不是越来越高,以及总收益是不是越来越

过程大概是这样的:

  1. 定义老虎机:我先设定了比如3台老虎机,它们各自的真实“中奖率”我是知道的,但程序不知道。

  2. 初始化:我对每台老虎机的“期望收益”都是0,尝试次数也是0。

  3. 循环尝试:比如我设定总共尝试1000次。每一次:

    • 根据我选的策略(比如Epsilon-Greedy),决定拉哪一台老虎机。
    • 模拟拉杆,根据这台老虎机的真实中奖率,得到一个“奖励”(比如中奖了就是1,没中就是0)。
    • 更新这台老虎机的“记录”:它的总奖励增加了,尝试次数也加了1。这样就能算出它当前的“平均收益”了。
  4. 记录结果:我会记录每次选择的老虎机,以及累积的总奖励。

跑完之后,我发现Epsilon-Greedy确实能慢慢找到最好的老虎机,而且那个Epsilon值的大小还挺关键的。太小了,就光顾着利用,不爱探索了;太大了,又瞎探索,不好好利用已经发现的好机器。

UCB策略,感觉上收敛得更稳一些,因为它对探索的把握更“智能”一点。代码也稍微复杂一丢丢。

一点小感悟

通过这回实践,我对这个“bandits”问题有了更直观的认识。它不仅仅是个数学模型,在生活和工作中有很多地方都能用上。比如说,网站上放两个不同版本的广告A和B,不知道哪个点击率高,就可以用这种方法来动态调整,让效果好的广告得到更多展示机会。还有产品设计,几种方案拿不准,也可以小范围用类似的方法测试用户反馈。

我这只是最最基础的尝试,实际的“bandits”算法家族庞大得很,还有考虑上下文的(Contextual Bandits),那就更复杂了。不过从简单入手,亲自动手敲敲代码,看着它跑出结果,这种感觉还是挺不错的。

今天就先分享这么多,算是一次小小的实践记录,希望能给大家一点启发。以后再捣鼓出什么有意思的东西,再来跟大家伙儿唠唠!