当前位置: 首页 > news >正文

动手学强化学习 第 11 章 TRPO 算法(TRPOContinuous) 训练代码

基于 Hands-on-RL/第11章-TRPO算法.ipynb at main · boyu-ai/Hands-on-RL · GitHub

理论 TRPO 算法

修改了警告和报错

运行环境

Debian GNU/Linux 12
Python 3.9.19
torch 2.0.1
gym 0.26.2

运行代码

TRPOContinuous.py

#!/usr/bin/env pythonimport torch
import numpy as np
import gym
import matplotlib.pyplot as plt
import torch.nn.functional as F
import rl_utils
import copyclass ValueNet(torch.nn.Module):def __init__(self, state_dim, hidden_dim):super(ValueNet, self).__init__()self.fc1 = torch.nn.Linear(state_dim, hidden_dim)self.fc2 = torch.nn.Linear(hidden_dim, 1)def forward(self, x):x = F.relu(self.fc1(x))return self.fc2(x)class PolicyNetContinuous(torch.nn.Module):def __init__(self, state_dim, hidden_dim, action_dim):super(PolicyNetContinuous, self).__init__()self.fc1 = torch.nn.Linear(state_dim, hidden_dim)self.fc_mu = torch.nn.Linear(hidden_dim, action_dim)self.fc_std = torch.nn.Linear(hidden_dim, action_dim)def forward(self, x):x = F.relu(self.fc1(x))mu = 2.0 * torch.tanh(self.fc_mu(x))std = F.softplus(self.fc_std(x))return mu, std  # 高斯分布的均值和标准差class TRPOContinuous:""" 处理连续动作的TRPO算法 """def __init__(self, hidden_dim, state_space, action_space, lmbda,kl_constraint, alpha, critic_lr, gamma, device):state_dim = state_space.shape[0]action_dim = action_space.shape[0]self.actor = PolicyNetContinuous(state_dim, hidden_dim,action_dim).to(device)self.critic = ValueNet(state_dim, hidden_dim).to(device)self.critic_optimizer = torch.optim.Adam(self.critic.parameters(),lr=critic_lr)self.gamma = gammaself.lmbda = lmbdaself.kl_constraint = kl_constraintself.alpha = alphaself.device = devicedef take_action(self, state):state = torch.tensor(np.array([state]), dtype=torch.float).to(self.device)mu, std = self.actor(state)action_dist = torch.distributions.Normal(mu, std)action = action_dist.sample()return [action.item()]def hessian_matrix_vector_product(self,states,old_action_dists,vector,damping=0.1):mu, std = self.actor(states)new_action_dists = torch.distributions.Normal(mu, std)kl = torch.mean(torch.distributions.kl.kl_divergence(old_action_dists,new_action_dists))kl_grad = torch.autograd.grad(kl,self.actor.parameters(),create_graph=True)kl_grad_vector = torch.cat([grad.view(-1) for grad in kl_grad])kl_grad_vector_product = torch.dot(kl_grad_vector, vector)grad2 = torch.autograd.grad(kl_grad_vector_product,self.actor.parameters())grad2_vector = torch.cat([grad.contiguous().view(-1) for grad in grad2])return grad2_vector + damping * vectordef conjugate_gradient(self, grad, states, old_action_dists):x = torch.zeros_like(grad)r = grad.clone()p = grad.clone()rdotr = torch.dot(r, r)for i in range(10):Hp = self.hessian_matrix_vector_product(states, old_action_dists,p)alpha = rdotr / torch.dot(p, Hp)x += alpha * pr -= alpha * Hpnew_rdotr = torch.dot(r, r)if new_rdotr < 1e-10:breakbeta = new_rdotr / rdotrp = r + beta * prdotr = new_rdotrreturn xdef compute_surrogate_obj(self, states, actions, advantage, old_log_probs,actor):mu, std = actor(states)action_dists = torch.distributions.Normal(mu, std)log_probs = action_dists.log_prob(actions)ratio = torch.exp(log_probs - old_log_probs)return torch.mean(ratio * advantage)def line_search(self, states, actions, advantage, old_log_probs,old_action_dists, max_vec):old_para = torch.nn.utils.convert_parameters.parameters_to_vector(self.actor.parameters())old_obj = self.compute_surrogate_obj(states, actions, advantage,old_log_probs, self.actor)for i in range(15):coef = self.alpha ** inew_para = old_para + coef * max_vecnew_actor = copy.deepcopy(self.actor)torch.nn.utils.convert_parameters.vector_to_parameters(new_para, new_actor.parameters())mu, std = new_actor(states)new_action_dists = torch.distributions.Normal(mu, std)kl_div = torch.mean(torch.distributions.kl.kl_divergence(old_action_dists,new_action_dists))new_obj = self.compute_surrogate_obj(states, actions, advantage,old_log_probs, new_actor)if new_obj > old_obj and kl_div < self.kl_constraint:return new_parareturn old_paradef policy_learn(self, states, actions, old_action_dists, old_log_probs,advantage):surrogate_obj = self.compute_surrogate_obj(states, actions, advantage,old_log_probs, self.actor)grads = torch.autograd.grad(surrogate_obj, self.actor.parameters())obj_grad = torch.cat([grad.view(-1) for grad in grads]).detach()descent_direction = self.conjugate_gradient(obj_grad, states,old_action_dists)Hd = self.hessian_matrix_vector_product(states, old_action_dists,descent_direction)max_coef = torch.sqrt(2 * self.kl_constraint /(torch.dot(descent_direction, Hd) + 1e-8))new_para = self.line_search(states, actions, advantage, old_log_probs,old_action_dists,descent_direction * max_coef)torch.nn.utils.convert_parameters.vector_to_parameters(new_para, self.actor.parameters())def update(self, transition_dict):states = torch.tensor(np.array(transition_dict['states']),dtype=torch.float).to(self.device)actions = torch.tensor(transition_dict['actions'],dtype=torch.float).view(-1, 1).to(self.device)rewards = torch.tensor(transition_dict['rewards'],dtype=torch.float).view(-1, 1).to(self.device)next_states = torch.tensor(np.array(transition_dict['next_states']),dtype=torch.float).to(self.device)dones = torch.tensor(transition_dict['dones'],dtype=torch.float).view(-1, 1).to(self.device)rewards = (rewards + 8.0) / 8.0  # 对奖励进行修改,方便训练td_target = rewards + self.gamma * self.critic(next_states) * (1 -dones)td_delta = td_target - self.critic(states)advantage = rl_utils.compute_advantage(self.gamma, self.lmbda,td_delta.cpu()).to(self.device)mu, std = self.actor(states)old_action_dists = torch.distributions.Normal(mu.detach(),std.detach())old_log_probs = old_action_dists.log_prob(actions)critic_loss = torch.mean(F.mse_loss(self.critic(states), td_target.detach()))self.critic_optimizer.zero_grad()critic_loss.backward()self.critic_optimizer.step()self.policy_learn(states, actions, old_action_dists, old_log_probs,advantage)num_episodes = 2000
hidden_dim = 128
gamma = 0.9
lmbda = 0.9
critic_lr = 1e-2
kl_constraint = 0.00005
alpha = 0.5
device = torch.device("cuda") if torch.cuda.is_available() else torch.device("cpu")env_name = 'Pendulum-v1'
env = gym.make(env_name)
env.reset(seed=0)
torch.manual_seed(0)
agent = TRPOContinuous(hidden_dim, env.observation_space, env.action_space,lmbda, kl_constraint, alpha, critic_lr, gamma, device)
return_list = rl_utils.train_on_policy_agent(env, agent, num_episodes)episodes_list = list(range(len(return_list)))
plt.plot(episodes_list, return_list)
plt.xlabel('Episodes')
plt.ylabel('Returns')
plt.title('TRPO on {}'.format(env_name))
plt.show()mv_return = rl_utils.moving_average(return_list, 9)
plt.plot(episodes_list, mv_return)
plt.xlabel('Episodes')
plt.ylabel('Returns')
plt.title('TRPO on {}'.format(env_name))
plt.show()

rl_utils.py 参考

动手学强化学习 第 11 章 TRPO 算法 训练代码-CSDN博客

相关文章:

动手学强化学习 第 11 章 TRPO 算法(TRPOContinuous) 训练代码

基于 Hands-on-RL/第11章-TRPO算法.ipynb at main boyu-ai/Hands-on-RL GitHub 理论 TRPO 算法 修改了警告和报错 运行环境 Debian GNU/Linux 12 Python 3.9.19 torch 2.0.1 gym 0.26.2 运行代码 TRPOContinuous.py #!/usr/bin/env pythonimport torch import numpy a…...

数量关系模块

三年后指的不是现在 选A注意单位 注意单位换算 A 正方形减去扇形 256-X5y 那么小李拿的一定是末尾是1或者是6&#xff0c;所以小李拿的是26&#xff0c;那么y46&#xff0c;那么小王或者小周拿的是92&#xff0c;所以选择三个数之和等于92的&#xff0c;所以选择D 分数 百分数 …...

滑模面、趋近律设计过程详解(滑模控制)

目录 1. 确定系统的状态变量和目标2. 定义滑模面3. 选择滑模面的参数4. 设计控制律5. 验证滑模面设计6. 总结 设计滑模面&#xff08;Sliding Surface&#xff09;是滑模控制&#xff08;Sliding Mode Control&#xff0c;SMC&#xff09;中的关键步骤。滑模控制是一种鲁棒控制…...

SQL Server 端口配置

目录 默认端口 更改端口 示例&#xff1a;更改 TCP 端口 示例&#xff1a;验证端口设置 远程连接测试 示例&#xff1a;使用 telnet 测试连接 配置防火墙 示例&#xff1a;Windows 防火墙设置 远程连接测试 示例&#xff1a;使用 telnet 测试连接 默认端口 TCP/IP: …...

同一窗口还是新窗口打开链接更利于SEO优化

&#x1f49d;&#x1f49d;&#x1f49d;欢迎莅临我的博客&#xff0c;很高兴能够在这里和您见面&#xff01;希望您在这里可以感受到一份轻松愉快的氛围&#xff0c;不仅可以获得有趣的内容和知识&#xff0c;也可以畅所欲言、分享您的想法和见解。 推荐&#xff1a;「storm…...

kafka 安装

docker安装kafka(KRaft 模式) KRaft模式不再对Zookeeper依赖。 docker run -d --name kafka-kraft \-p 9092:9092 -p 9093:9093 \-e KAFKA_PROCESS_ROLESbroker,controller \-e KAFKA_NODE_ID1 \-e KAFKA_CONTROLLER_QUORUM_VOTERS1127.0.0.1:9093 \-e KAFKA_LISTENERSPLAINTEX…...

消息队列中间件 - Kafka:高效数据流处理的引擎

作者&#xff1a;逍遥Sean 简介&#xff1a;一个主修Java的Web网站\游戏服务器后端开发者 主页&#xff1a;https://blog.csdn.net/Ureliable 觉得博主文章不错的话&#xff0c;可以三连支持一下~ 如有疑问和建议&#xff0c;请私信或评论留言&#xff01; 前言 在现代大数据和…...

el-table表格动态合并相同数据单元格(可指定列+自定义合并)

el-table表格动态合并相同数据单元格(可指定列自定义合并)_el-table 合并单元格动态-CSDN博客 vue2elementUI表格实现实现多列动态合并_element table动态合并列-CSDN博客...

复习Nginx

1.关于Nginx Nginx的关键特性 1.支持高并发 2.内存资源消耗低 3.高扩展性&#xff08;模块化设计&#xff09; 4.高可用性&#xff08;master-worker&#xff09; Nginx运行架构 注意 默认情况下&#xff0c;Nginx会创建和服务器cpu核心数量相等的worker进程 worker进程之间…...

nvm:Node.js 版本管理工具

nvm&#xff08;Node Version Manager&#xff09;是一个用于管理多个 Node.js 版本的工具&#xff0c;它允许你在同一个系统上安装和使用不同版本的 Node.js。这对于开发者来说非常有用&#xff0c;特别是当不同的项目需要不同版本的 Node.js 时。 以下是 nvm 的一些主要特性…...

springboot校园商店配送系统-计算机毕业设计源码68448

摘要 本文详细阐述了基于Spring Boot框架的校园商店配送系统的设计与实现过程。该系统针对校园内的用户需求&#xff0c;整合了用户注册与登录、商品浏览与购买、订单管理、配送追踪、用户反馈收集以及后台管理等功能&#xff0c;为校园内的普通用户、商家、配送员和管理员提供…...

【Redis 初阶】客户端(C++ 使用样例列表)

一、编写 helloworld 需要先使用 redis-plus-plus 连接一下 Redis 服务器&#xff0c;再使用 ping 命令检测连通性。 1、Makefile Redis 库最多可以支持到 C17 版本。&#xff08;如果是用 Centos&#xff0c;需要注意 gcc/g 的版本&#xff0c;看是否支持 C17。不支持的话&a…...

【STM32】STM32单片机入门

个人主页~ 这是一个新的系列&#xff0c;stm32单片机系列&#xff0c;资料都是从网上找的&#xff0c;主要参考江协科技还有正点原子以及csdn博客等资料&#xff0c;以一个一点没有接触过单片机但有一点编程基础的小白视角开始stm32单片机的学习&#xff0c;希望能对也没有学过…...

学生信息管理系统(Python+PySimpleGUI+MySQL)

吐槽一下 经过一段时间学习pymysql的经历&#xff0c;我深刻的体会到了pymysql的不靠谱之处&#xff1b; 就是在使用int型传参&#xff0c;我写的sql语句中格式化%d了之后&#xff0c;我在要传入的数据传递的每一步的去强制转换了&#xff0c;但是他还是会报错&#xff0c;说我…...

Java8.0标准之重要特性及用法实例(十九)

简介&#xff1a; CSDN博客专家&#xff0c;专注Android/Linux系统&#xff0c;分享多mic语音方案、音视频、编解码等技术&#xff0c;与大家一起成长&#xff01; 新书发布&#xff1a;《Android系统多媒体进阶实战》&#x1f680; 优质专栏&#xff1a; Audio工程师进阶系列…...

Linux系统中,`buffer`和`cache` 区别

在Linux系统中&#xff0c;buffer和cache都是操作系统用来提高磁盘I/O性能的机制&#xff0c;它们通过将数据暂存于内存中来减少对磁盘的直接访问。尽管它们的目的相似&#xff0c;但它们在实现和用途上有所不同。 Buffer 定义&#xff1a;buffer主要用于存储即将被写入磁盘的…...

python创建进度条的两个手搓方法

# 使用\b 回删进行手搓 import sys,time for i in range(1, 101):# 这里的10代表你的进度: 一个汉字2字节print(你的进度:,str(i)\b*(i10),flushTrue,end)time.sleep(0.5) # 利用\r手搓 import sys,time for i in range(1, 101):# \r光标回到开头print("\r", end&qu…...

JAVA—面向对象编程基础

面向对象是java编程的套路。更符合人类思维习惯&#xff0c;编程更直观。面向对象有三大特征&#xff1a;封装&#xff0c;继承&#xff0c;多态。 目录 1.理解面向对象 2.对象在计算机中的执行原理 3.类和对象的一些注意事项 4.类与对象的一些语法知识 &#xff08;1&am…...

【计算机视觉学习之CV2图像操作实战:车道识别1】

车道识别 步骤 区域感兴趣高斯模糊图片灰度化边缘提取膨胀腐蚀中值滤波霍夫圆环检测直线绘制车道 import cv2 import numpy as npdef create_roi_mask(frame):height, width frame.shape[:2]# 三角形的顶点top_vertex [int(width / 2 30), int(height * 0.5 30)]bottom_l…...

动态之美:Laravel动态路由参数的实现艺术

动态之美&#xff1a;Laravel动态路由参数的实现艺术 在Web开发中&#xff0c;路由是应用程序的神经系统&#xff0c;它负责将请求映射到相应的处理逻辑。Laravel框架提供了一种强大而灵活的路由系统&#xff0c;允许开发者定义动态路由参数&#xff0c;从而创建更具动态性和可…...

利用最小二乘法找圆心和半径

#include <iostream> #include <vector> #include <cmath> #include <Eigen/Dense> // 需安装Eigen库用于矩阵运算 // 定义点结构 struct Point { double x, y; Point(double x_, double y_) : x(x_), y(y_) {} }; // 最小二乘法求圆心和半径 …...

rknn优化教程(二)

文章目录 1. 前述2. 三方库的封装2.1 xrepo中的库2.2 xrepo之外的库2.2.1 opencv2.2.2 rknnrt2.2.3 spdlog 3. rknn_engine库 1. 前述 OK&#xff0c;开始写第二篇的内容了。这篇博客主要能写一下&#xff1a; 如何给一些三方库按照xmake方式进行封装&#xff0c;供调用如何按…...

【SpringBoot】100、SpringBoot中使用自定义注解+AOP实现参数自动解密

在实际项目中,用户注册、登录、修改密码等操作,都涉及到参数传输安全问题。所以我们需要在前端对账户、密码等敏感信息加密传输,在后端接收到数据后能自动解密。 1、引入依赖 <dependency><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId...

CMake基础:构建流程详解

目录 1.CMake构建过程的基本流程 2.CMake构建的具体步骤 2.1.创建构建目录 2.2.使用 CMake 生成构建文件 2.3.编译和构建 2.4.清理构建文件 2.5.重新配置和构建 3.跨平台构建示例 4.工具链与交叉编译 5.CMake构建后的项目结构解析 5.1.CMake构建后的目录结构 5.2.构…...

项目部署到Linux上时遇到的错误(Redis,MySQL,无法正确连接,地址占用问题)

Redis无法正确连接 在运行jar包时出现了这样的错误 查询得知问题核心在于Redis连接失败&#xff0c;具体原因是客户端发送了密码认证请求&#xff0c;但Redis服务器未设置密码 1.为Redis设置密码&#xff08;匹配客户端配置&#xff09; 步骤&#xff1a; 1&#xff09;.修…...

ip子接口配置及删除

配置永久生效的子接口&#xff0c;2个IP 都可以登录你这一台服务器。重启不失效。 永久的 [应用] vi /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-eth0修改文件内内容 TYPE"Ethernet" BOOTPROTO"none" NAME"eth0" DEVICE"eth0" ONBOOT&q…...

【数据分析】R版IntelliGenes用于生物标志物发现的可解释机器学习

禁止商业或二改转载&#xff0c;仅供自学使用&#xff0c;侵权必究&#xff0c;如需截取部分内容请后台联系作者! 文章目录 介绍流程步骤1. 输入数据2. 特征选择3. 模型训练4. I-Genes 评分计算5. 输出结果 IntelliGenesR 安装包1. 特征选择2. 模型训练和评估3. I-Genes 评分计…...

用机器学习破解新能源领域的“弃风”难题

音乐发烧友深有体会&#xff0c;玩音乐的本质就是玩电网。火电声音偏暖&#xff0c;水电偏冷&#xff0c;风电偏空旷。至于太阳能发的电&#xff0c;则略显朦胧和单薄。 不知你是否有感觉&#xff0c;近两年家里的音响声音越来越冷&#xff0c;听起来越来越单薄&#xff1f; —…...

【Go语言基础【12】】指针:声明、取地址、解引用

文章目录 零、概述&#xff1a;指针 vs. 引用&#xff08;类比其他语言&#xff09;一、指针基础概念二、指针声明与初始化三、指针操作符1. &&#xff1a;取地址&#xff08;拿到内存地址&#xff09;2. *&#xff1a;解引用&#xff08;拿到值&#xff09; 四、空指针&am…...

Git常用命令完全指南:从入门到精通

Git常用命令完全指南&#xff1a;从入门到精通 一、基础配置命令 1. 用户信息配置 # 设置全局用户名 git config --global user.name "你的名字"# 设置全局邮箱 git config --global user.email "你的邮箱example.com"# 查看所有配置 git config --list…...