Original Title: Reinforcement Learning: From Foundations to Advanced Applications
Source: www.researchgate.net
Disclaimer: Summary generated by AI based on the provided document. Please refer to the original paper for full scientific accuracy.

ការរៀនតាមបែបពង្រឹង (Reinforcement Learning)៖ ពីមូលដ្ឋានគ្រឹះរហូតដល់កម្មវិធីប្រើប្រាស់កម្រិតខ្ពស់

ចំណងជើងដើម៖ Reinforcement Learning: From Foundations to Advanced Applications

អ្នកនិពន្ធ៖ Linda Laurier (Northampton Community College)

ឆ្នាំបោះពុម្ព៖ 2025

វិស័យសិក្សា៖ Artificial Intelligence

១. សេចក្តីសង្ខេបប្រតិបត្តិ (Executive Summary)

បញ្ហា (The Problem)៖ ឯកសារនេះបង្ហាញពីការស្ទង់មតិយ៉ាងទូលំទូលាយអំពីការវិវឌ្ឍនៃការរៀនតាមបែបពង្រឹង (Reinforcement Learning) ចាប់ពីទ្រឹស្តីមូលដ្ឋានរហូតដល់កម្មវិធីប្រើប្រាស់ទំនើបៗ ព្រមទាំងគូសបញ្ជាក់ពីបញ្ហាប្រឈមនានាដែលកំពុងរារាំងការដាក់ពង្រាយប្រព័ន្ធនេះនៅក្នុងពិភពពិត។

វិធីសាស្ត្រ (The Methodology)៖ ការសិក្សានេះធ្វើការពិនិត្យឡើងវិញនូវឯកសារបោះពុម្ពជាង ១៥០ ចាប់ពីឆ្នាំ២០១៣ ដល់ឆ្នាំ២០២៥ ដោយបែងចែកវិធីសាស្ត្រ RL ជាប្រព័ន្ធ និងវិភាគលើការអនុវត្តជាក់ស្តែងរបស់វា។

លទ្ធផលសំខាន់ៗ (The Verdict)៖

២. ការវិភាគលើប្រសិទ្ធភាព និងដែនកំណត់ (Performance & Constraints)

វិធីសាស្ត្រ (Method) គុណសម្បត្តិ (Pros) គុណវិបត្តិ (Cons) លទ្ធផលគន្លឹះ (Key Result)
DQN (Deep Q-Network)
បណ្តាញ Q ជ្រៅ (Value-based Deep RL)
ប្រើប្រាស់បទពិសោធន៍ឡើងវិញ (Experience Replay) ធ្វើឱ្យការរៀនមានស្ថិរភាព និងដំណើរការល្អសម្រាប់ជម្រើសសកម្មភាពដាច់ដោយឡែក (Discrete action space)។ ងាយនឹងវាយតម្លៃលើស (Overestimation bias) និងមិនស័ក្តិសមសម្រាប់ការបញ្ជាជាបន្តបន្ទាប់ (Continuous control) ទេ។ សម្រេចបានលទ្ធផលយ៉ាងល្អឥតខ្ចោះក្នុងការលេងហ្គេម Atari និងកិច្ចការបញ្ជាកម្រិតមូលដ្ឋានដោយផ្អែកលើទិន្នន័យរូបភាព។
PPO (Proximal Policy Optimization)
ការបង្កើនប្រសិទ្ធភាពគោលការណ៍ជិតស្និទ្ធ (Policy Gradient)
ងាយស្រួលក្នុងការអនុវត្តជាង TRPO មានស្ថិរភាពក្នុងការបង្វឹកខ្ពស់ និងអាចប្រើប្រាស់ជាទូទៅបានយ៉ាងទូលំទូលាយ។ ទាមទារទិន្នន័យច្រើន (Sample inefficient) ប្រសិនបើប្រៀបធៀបជាមួយនឹងវិធីសាស្ត្រ Off-policy ដទៃទៀត។ ជាក្បួនដោះស្រាយដ៏ជោគជ័យ និងពេញនិយមបំផុតសម្រាប់ការបង្វឹកម៉ូដែលភាសាធំៗ (LLMs) តាមរយៈការរៀនពីមតិកែលម្អរបស់មនុស្ស (RLHF)។
SAC (Soft Actor-Critic)
តួអង្គ-អ្នករិះគន់ទន់ (Actor-Critic with Maximum Entropy)
ធ្វើឱ្យមានតុល្យភាពដោយស្វ័យប្រវត្តិរវាងការរុករកនិងការទាញយកផល (Exploration-Exploitation) ដែលជួយបង្កើនប្រសិទ្ធភាពទិន្នន័យគំរូយ៉ាងខ្លាំង។ មានភាពស្មុគស្មាញក្នុងការរៀបចំស្ថាបត្យកម្ម ដោយសារវាប្រើប្រាស់បណ្តាញសរសៃប្រសាទច្រើន (Twin critics)។ មានប្រសិទ្ធភាពខ្ពស់ និងរឹងមាំបំផុតសម្រាប់ការរៀនបញ្ជាមនុស្សយន្ត (Robotics) ដែលទាមទារ Continuous Action Space។

ការចំណាយលើធនធាន (Resource Cost)៖ ការអនុវត្តក្បួនដោះស្រាយ RL ទំនើបៗទាមទារធនធានកុំព្យូទ័រ និងអន្តរកម្មទិន្នន័យយ៉ាងច្រើនសម្បើម ដែលជាឧបសគ្គចម្បងសម្រាប់បរិស្ថានដែលមានធនធានមានកម្រិត។

៣. ការពិនិត្យសម្រាប់បរិបទកម្ពុជា/អាស៊ីអាគ្នេយ៍

ភាពលំអៀងនៃទិន្នន័យ (Data Bias)៖

ឯកសារស្ទង់មតិនេះឆ្លុះបញ្ចាំងពីការស្រាវជ្រាវជាសាកលដែលភាគច្រើនពឹងផ្អែកលើបរិស្ថានក្លែងធ្វើ (Simulators) និងទិន្នន័យពីប្រទេសអភិវឌ្ឍន៍។ សម្រាប់ប្រទេសកម្ពុជា ការផ្ទេរម៉ូដែលពីការក្លែងធ្វើមកពិភពពិត (Sim-to-Real gap) អាចនឹងជួបឧបសគ្គធំ ដោយសារបរិស្ថានជាក់ស្តែង (ឧទាហរណ៍ ស្ថានភាពចរាចរណ៍នៅភ្នំពេញ ឬហេដ្ឋារចនាសម្ព័ន្ធ) មានភាពស្មុគស្មាញ និងគ្មានសណ្តាប់ធ្នាប់ជាងបរិស្ថានបង្វឹកស្តង់ដារ។

លទ្ធភាពនៃការអនុវត្ត (Applicability)៖

បច្ចេកវិទ្យា Reinforcement Learning នេះមានសក្តានុពលខ្ពស់ក្នុងការដោះស្រាយបញ្ហាស្មុគស្មាញនៅកម្ពុជា ប្រសិនបើវាត្រូវបានកែសម្រួលឱ្យស្របនឹងបរិបទធនធានក្នុងស្រុក។

ការដាក់ពង្រាយ RL នៅកម្ពុជាទាមទារឱ្យមានការរចនាមុខងាររង្វាន់ (Reward functions) យ៉ាងប្រុងប្រយ័ត្ន និងការធានាសុវត្ថិភាពខ្ពស់ ដើម្បីស្របតាមគោលការណ៍ក្រមសីលធម៌ និងតម្រូវការជាក់ស្តែងក្នុងតំបន់។

៤. ផែនការសកម្មភាពសម្រាប់និស្សិត (Actionable Roadmap)

ដើម្បីអនុវត្តតាមការសិក្សានេះ និស្សិតគួរអនុវត្តតាមជំហានខាងក្រោម៖

  1. ជំហានទី១៖ សិក្សាមូលដ្ឋានគ្រឹះនៃដំណើរការសម្រេចចិត្តម៉ាកូវ (MDP): និស្សិតត្រូវស្វែងយល់ឱ្យបានច្បាស់ពីទ្រឹស្តីគណិតវិទ្យានៅពីក្រោយ RL ដូចជា Markov Decision Processes, Bellman Equations និងការគណនាតម្លៃរំពឹងទុក (Value functions) មុននឹងឈានទៅដល់ការប្រើប្រាស់កូដ។
  2. ជំហានទី២៖ អនុវត្តក្បួនដោះស្រាយតាមទម្រង់តារាង (Tabular Methods): ចាប់ផ្តើមសរសេរកូដពីកម្រិតសាមញ្ញដោយអនុវត្ត Q-Learning និង SARSA ទៅលើបរិស្ថានសាមញ្ញៗដូចជា OpenAI Gym (Grid World) ដើម្បីយល់ពីតុល្យភាពរវាងការរុករក និងការទាញយកផល (Exploration vs. Exploitation)។
  3. ជំហានទី៣៖ ឈានចូលការរៀនតាមបែបពង្រឹងកម្រិតជ្រៅ (Deep RL): សិក្សាពីការបញ្ចូលបណ្តាញសរសៃប្រសាទ (Neural Networks) ជាមួយ RL ដោយប្រើប្រាស់បណ្ណាល័យដូចជា PyTorchRay RLlib ដើម្បីអនុវត្តក្បួនដោះស្រាយ DQN និង PPO លើបរិស្ថានដែលមានសភាពស្មុគស្មាញជាងមុន។
  4. ជំហានទី៤៖ អនុវត្តគម្រោងស្រាវជ្រាវជាក់ស្តែង: ជ្រើសរើសបញ្ហាក្នុងស្រុកយកមកដោះស្រាយ ឧទាហរណ៍ ការធ្វើឲ្យប្រសើរឡើងនូវម៉ូដែលភាសាខ្មែរតាមរយៈ RLHF ឬការសរសេរកម្មវិធីគ្រប់គ្រងចរាចរណ៍ក្លែងធ្វើដោយប្រើប្រាស់ SUMO Simulation
  5. ជំហានទី៥៖ សិក្សាពីសុវត្ថិភាព និងលទ្ធភាពបកស្រាយ (Safe and Explainable AI): ស្វែងយល់ពីបច្ចេកទេស Safe RL និងការប្រើប្រាស់ Attention Mechanisms/Saliency Maps ដើម្បីបកស្រាយពីមូលហេតុនៃការសម្រេចចិត្តរបស់ AI មុននឹងយកវាទៅដាក់ពង្រាយក្នុងបរិស្ថានពិតដែលមានហានិភ័យ។

៥. វាក្យសព្ទបច្ចេកទេស (Technical Glossary)

ពាក្យបច្ចេកទេស ការពន្យល់ជាខេមរភាសា (Khmer Explanation) និយមន័យសាមញ្ញ (Simple Definition)
Markov Decision Processes ជាក្របខ័ណ្ឌគណិតវិទ្យាសម្រាប់ធ្វើគំរូពីការសម្រេចចិត្តជាបន្តបន្ទាប់ ក្នុងស្ថានភាពដែលលទ្ធផលអាចមានភាពមិនច្បាស់លាស់ (Stochastic)។ វាមានធាតុផ្សំសំខាន់ៗដូចជា ស្ថានភាព (State) សកម្មភាព (Action) រង្វាន់ (Reward) និងប្រូបាប៊ីលីតេនៃការផ្លាស់ប្តូរស្ថានភាព។ ដូចជាការលេងកូនអុក ដែលរាល់ការដើរនីមួយៗរបស់អ្នក (សកម្មភាព) នឹងផ្លាស់ប្តូរផ្ទាំងក្ដារ (ស្ថានភាព) ហើយអ្នកត្រូវគិតពីលទ្ធផលបន្ទាប់ដើម្បីឈ្នះ (រង្វាន់)។
Deep Q-Networks ជាក្បួនដោះស្រាយដែលរួមបញ្ចូលការរៀនស៊ីជម្រៅ (Deep Learning) ជាមួយ Q-learning ដើម្បីប៉ាន់ស្មានតម្លៃនៃសកម្មភាពនីមួយៗដោយផ្អែកលើស្ថានភាពបច្ចុប្បន្ន ជាពិសេសមានប្រសិទ្ធភាពសម្រាប់ទិន្នន័យស្មុគស្មាញដូចជារូបភាពពីអេក្រង់ហ្គេម។ ដូចជាការបង្ហាត់ក្មេងម្នាក់ឱ្យចេះលេងវីដេអូហ្គេម ដោយគ្រាន់តែឱ្យគេមើលអេក្រង់ទូរទស្សន៍ រួចប្រាប់គេឱ្យរកពិន្ទុឱ្យបានច្រើនបំផុតដោយខ្លួនឯង។
Proximal Policy Optimization ជាក្បួនដោះស្រាយប្រភេទ Policy Gradient ដ៏ពេញនិយមដែលធ្វើបច្ចុប្បន្នភាពគោលការណ៍ (Policy) របស់ភ្នាក់ងារបន្តិចម្តងៗដោយប្រុងប្រយ័ត្ន ដើម្បីជៀសវាងការផ្លាស់ប្តូរខ្លាំងពេកដែលអាចធ្វើឱ្យបាត់បង់ស្ថិរភាពនៃការរៀនសូត្រ។ វាត្រូវបានប្រើប្រាស់យ៉ាងទូលំទូលាយក្នុងការបង្វឹក AI ដូចជា ChatGPT។ ដូចជាការរៀនជិះកង់ ដែលអ្នកកែតម្រូវលំនឹងរបស់អ្នកបន្តិចម្តងៗ ជៀសវាងការងាកចង្កូតខ្លាំងភ្លាមៗដែលអាចធ្វើឱ្យដួល។
Reinforcement Learning from Human Feedback ជាបច្ចេកទេសបង្វឹក AI ដោយប្រើប្រាស់មតិកែលម្អពីមនុស្សជារង្វាន់ (Reward signal) ដើម្បីតម្រង់ទិសចម្លើយ ឬអាកប្បកិរិយារបស់វាឱ្យស្របទៅនឹងចំណូលចិត្ត សីលធម៌ និងការចង់បានរបស់មនុស្ស។ ដូចជាការបង្ហាត់សត្វចិញ្ចឹម ដោយម្ចាស់ផ្តល់នំឱ្យវាញ៉ាំនៅពេលដែលវាធ្វើតាមបញ្ជាបានត្រឹមត្រូវ និងមានអាកប្បកិរិយាល្អ។
Exploration-Exploitation trade-offs ជាបញ្ហាប្រឈមក្នុងការរៀនតាមបែបពង្រឹង ដែលភ្នាក់ងារត្រូវថ្លឹងថ្លែងរវាងការសាកល្បងជម្រើសថ្មីៗដើម្បីរកមើលរង្វាន់ធំជាង (Exploration) និងការជ្រើសរើសយកសកម្មភាពដែលខ្លួនដឹងស្រាប់ថានឹងទទួលបានរង្វាន់ល្អ (Exploitation)។ ដូចជាការទៅញ៉ាំបាយនៅភោជនីយដ្ឋាន អ្នកត្រូវសម្រេចចិត្តថាតើគួរកុម្ម៉ង់ម្ហូបដែលអ្នកធ្លាប់ចូលចិត្តស្រាប់ (Exploitation) ឬសាកល្បងមុខម្ហូបថ្មីដែលអ្នកមិនធ្លាប់ញ៉ាំ ដែលអាចឆ្ងាញ់ជាង ឬអត់ឆ្ងាញ់សោះ (Exploration)។
Sim-to-real transfer ជាដំណើរការនៃការយកម៉ូដែល AI ដែលបានបង្វឹកដោយជោគជ័យនៅក្នុងបរិស្ថានក្លែងធ្វើ (Simulation) ទៅដាក់ឱ្យដំណើរការនៅក្នុងពិភពពិតជាក់ស្តែង ដូចជានៅលើមនុស្សយន្តពិតប្រាកដជាដើម ដោយទាមទារការកែតម្រូវភាពខុសគ្នារវាងបរិស្ថានទាំងពីរ។ ដូចជាការរៀនបើកយន្តហោះក្នុងម៉ាស៊ីនហ្គេមក្លែងធ្វើ (Flight Simulator) រួចយកជំនាញនោះទៅសាកល្បងបើកយន្តហោះពិតប្រាកដលើមេឃ។
Soft Actor-Critic ជាក្បួនដោះស្រាយបែប Actor-Critic ដែលប្រើប្រាស់គោលការណ៍ "អង់ត្រុពីអតិបរមា" (Maximum Entropy) ក្នុងគោលបំណងលើកទឹកចិត្តឱ្យភ្នាក់ងារធ្វើការរុករកជម្រើសថ្មីៗឱ្យបានច្រើន ខណៈពេលដែលនៅតែព្យាយាមទាញយករង្វាន់ខ្ពស់បំផុត។ ដូចជាការប្រាប់សិស្សឱ្យរកវិធីដោះស្រាយលំហាត់គណិតវិទ្យាតាមច្រើនរបៀបផ្សេងៗគ្នា ដើម្បីទទួលបានពិន្ទុបន្ថែម ជាជាងការទន្ទេញចាំមាត់តែមួយរបៀបដដែលៗ។

៦. ប្រធានបទពាក់ព័ន្ធ (Further Reading)

អត្ថបទដែលបានបោះពុម្ពនៅលើ KhmerResearch ដែលទាក់ទងនឹងប្រធានបទនេះ៖

ប្រធានបទ និងសំណួរស្រាវជ្រាវដែលទាក់ទងនឹងឯកសារនេះ ដែលអ្នកអាចស្វែងរកបន្ថែម៖