Το αντικείμενο της παρούσας διατριβής είναι οι μέθοδοι Βαθιάς Ενισχυτικής Μάθησης (Deep Reinforcement Learning). Η διατριβή εξερευνά υπάρχουσες τεχνικές Βαθιάς Ενισχυτικής Μάθησης, ενώ επίσης παρουσιάζει νέες, οι οποίες έχουν βελτιωμένες επιδόσεις σε κοινά περιβάλλοντα αξιολόγησης σε σύγκριση με μεθόδους αιχμής της σχετικής βιβλιογραφίας, ενώ ταυτόχρονα βελτιώνουν συγκεκριμένες πτυχές τους, και πιο συγκεκριμένα, τη δειγματική αποδοτικότητα (sample-efficiency) και την ικανότητα γενίκευσης (generalization). Τέλος, παρουσιάζονται διάφορες εφαρμογές τεχνικών Μηχανικής Μάθησης σε παιχνίδια.