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Study Note강화학습

19. 마무리

강화학습을 아는 것은 알고리즘 목록이 아니라 판정 · 설계 · 검증의 습관이다

이 장의 사용법4개
전체 지도
덱을 한 장으로 다시 본 그림. 어느 장이 무엇을 맡았는지 확인용이다.
장별 한 문장
각 장에서 하나만 남긴다면 그것. 나중에 훑을 때 여기부터 본다.
세 장의 카드
판정 · 설계 · 디버깅 — 실제로 일할 때 꺼내 쓰는 순서 목록이다.
다음 단계
이 덱을 덮고 무엇을 할 것인가. 17장의 경로를 짧게 다시 정리했다.
판정(0~1장) → 문제 세우기(2~3장) → 알고리즘(4~7장) → 실전(8~10장) → 두 응용(트레이딩·로봇) → 진로(17장) 순으로 이어지는 덱 전체 지도
장하나만 남긴다면
0RL은 “정답은 못 쓰는데 채점은 되는” 자리에서 이겼다
1진단 질문 셋 — 결정이 이어지는가 · 행동의 영향이 미래와 결합되는가 · 전체 순서를 채점할 수 있는가. 지연 보상은 흔하지만 필수는 아니다
2첫 산출물은 코드가 아니라 MDP 다섯 칸 표다. 상태 표현으로 마르코프 성질을 근사한다
3벨만은 가치를 “지금 보상 + 다음 가치” 로 쓴 재귀다. Q러닝의 max는 탐욕적 타깃 정책을 만든다
4DQN의 두 처방 — 경험 재생과 타깃 네트워크. 지금도 많은 딥 off-policy 방법의 부품이다
5좋았던 행동의 확률을 올린다. 실질 신호는 어드밴티지 Q − V다
6대량 병렬 수집이면 PPO, 수집 비용이 크면 SAC를 먼저 비교한다. PPO 클립은 비율·KL을 강제 제한하지 않는다
7오프라인의 적은 데이터에 없는 행동을 좋게 평가하는 낙관이다. BC를 못 이기면 실패다
8에이전트는 시킨 대로가 아니라 준 대로 한다. 이상하면 보상 함수를 소리 내어 읽는다
9손실 곡선은 지표가 아니다. 진단은 기준선 → 관측 → 보상 → 그다음에야 하이퍼파라미터
10시드 몇 개의 최고값으로 말하지 않는다. 여러 과제는 IQM, 두 방법 비교는 차이의 구간·개선 확률을 본다
11시장은 MDP의 전제를 거의 다 어긴다. 재생은 시뮬레이터가 아니다
12전체 기간 정규화가 가장 흔한 미래 정보 누출이다. 비용을 2배로 해도 남는지 본다
13되는 자리는 “무엇을 살까”가 아니라 “어떻게 실행할까” 다 — 체결·마켓메이킹·헤징
14로봇에서 되는 이유는 연습장을 만들 수 있어서다. 대가는 sim-to-real 격차
15판을 바꾼 것은 알고리즘이 아니라 GPU 안에서 도는 환경 수천 개다
16모방학습이 싸게 만들고 강화학습이 실제로 되게 민다
17변별력은 알고리즘이 아니라 환경 설계 · 검증 · 도메인 지식에 있다

① 판정 — 시작 전

  • 결정이 여러 번 이어지나
  • 행동의 영향이 이후 결정과 결합되나
  • 전체 행동 순서를 채점할 수 있나
  • 밴딧 · MPC · 예측+규칙 · 모방학습으로 되지 않나
  • 시행착오를 어디서 몇 백만 번 하나
  • 점수를 매길 수 있나 — 못 매기면 문제 정의부터

② 설계 — MDP 다섯 칸

  • 상태에 내 누적 결과(포지션·자세)가 있나
  • 관측이 부족하면 과거를 접어 넣었나
  • 행동을 한 층 올릴 수 있나 (목표 각도·목표 비중)
  • 보상 항의 스케일을 맞췄나, 항별로 로깅하나
  • 제약을 마스킹으로 걸 수 있나
  • terminated와 truncated를 나눴나

③ 디버깅 — 안 오를 때

  1. 랜덤·무행동 기준선을 쟀나
  2. 손으로 좋은 행동을 넣으면 보상이 오르나
  3. 쉬운 버전으로 줄이면 되나
  4. 관측 범위와 정규화를 확인했나
  5. 보상 항별 기여도를 봤나
  6. 검증된 구현체로도 안 되나
  7. 그다음에야 하이퍼파라미터

④ 검증 — 믿기 전에

  • 여러 시드의 원자료와 불확실성 구간
  • 여러 과제 집계는 IQM, 방법 비교는 차이의 구간·개선 확률
  • 평가 환경이 학습과 분리됐나
  • 정규화 통계 갱신을 껐나
  • 안 본 조건에서도 되나
  • 평가 기준을 학습 전에 정했나
  • 로봇이면 실물, 트레이딩이면 워크포워드 + 소액

이 덱이 둘을 같이 둔 이유를 마지막으로 정리한다.

로봇 (피지컬 AI)시스템 트레이딩
환경만들 수 있다못 만든다
샘플GPU에서 수천 개 병렬. 실물보다 싸지만 계산비는 든다과거 로그 중심. 일봉 20년 ≈ 5천 스텝
흔한 접근대규모 시뮬에서 PPO 등, 실물 데이터에는 SAC·모방 등오프라인 RL · 지도학습 하이브리드
보상명확 (넘어짐 · 속도 추종)잡음 (수익률) — 그래서 체결 비용 쪽으로 문제를 옮긴다
진짜 적sim-to-real 격차과적합과 비정상성
최종 관문실물에서 오래 돌기소액 실전에서 백테스트대로 나오기
실무의 실체시뮬과 실물을 맞추는 계측누출 없는 검증 체계
공개 사례보행 sim-to-real과 조작 모방학습 사례가 활발체결의 산업 사례가 있고, 장기 방향 매매는 검증 난도가 높음

같은 알고리즘이 왜 한쪽에서 주력이고 다른 쪽에서는 안 쓰이는지 — 이 표 하나로 설명된다. 새 도메인을 만났을 때도 같은 질문을 먼저 한다: “여기에는 연습장이 있는가, 샘플은 얼마인가, 보상은 계산 가능한가.”

  1. 작은 것부터 직접 돌린다.

    카트폴 DQN → 연속 제어 PPO/SAC 비교. 시드 5개로 분포를 보고하는 습관을 여기서 붙인다.

  2. 환경을 하나 처음부터 만든다.

    Gymnasium 규약으로. 리워드 해킹을 한 번 당해 보는 것이 이 단계의 소득이다 (8장).

  3. 도메인을 고른다.

    로봇이면 15장의 경로(MuJoCo → Isaac Lab → 실물), 트레이딩이면 12~13장의 경로(누출 없는 백테스트 → 체결 시뮬레이터).

  4. 하나를 논문처럼 정리한다.

    문제 정의 · MDP 표 · 기준선 · 시드 분포 · 절제 실험 · 실패한 것과 그 이유. 이것이 17장에서 말한 “좋은 포트폴리오”다.

한 가지만 지킨다면 — 자기 결과를 스스로 의심하는 습관이다. 이 분야에서 가장 흔한 실패는 알고리즘을 몰라서가 아니라 되는 줄 알았는데 아니었던 것을 늦게 발견해서 생긴다.