ML-Agents：训练配置文件（一）

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Training Configuration File - Unity ML-Agents Toolkit–原文链接

常见训练器配置

关于训练，您需要做出的首要决定之一是使用哪种训练器：PPO、SAC 还是 POCA。有些训练配置是两种训练器都通用的（我们现在将对此进行回顾），而其他训练配置则取决于训练器的选择（我们将在后续章节中进行回顾）。

环境	描述
trainer_type	（默认值 = ppo）要使用的训练器类型：ppo、 sac或poca。
summary_freq	（默认值 = 50000）在生成和显示训练统计数据之前需要收集的经验数。这决定了 Tensorboard 中图表的粒度。
time_horizon	（默认值 = 64）在将每个Agent的经验添加到经验缓冲区之前，需要收集多少步经验。当在情节结束前达到此限制时，将使用价值估计来预测Agent当前状态的总体预期奖励。因此，此参数在偏差较小但方差较大的估计（长期范围）和偏差较大但变化较小的估计（短期范围）之间进行权衡。如果情节中奖励频繁，或者情节过大，则较小的数字可能更为理想。这个数字应该足够大，以捕捉Agent动作序列中的所有重要行为。 典型范围：32-2048
max_steps	（默认值 = 500000）在结束训练过程之前必须在环境中（或如果并行使用多个，则在所有环境中）采取的总步骤数（即收集的观察结果和采取的行动）。如果您的环境中有多个具有相同行为名称的Agent，则这些Agent采取的所有步骤都将计入相同的max_steps计数。 典型范围：5e5-1e7
keep_checkpoints	（默认值 = 5）要保留的模型检查点的最大数量。检查点会在由 checkpoint_interval 选项指定的步骤数之后保存。一旦达到最大检查点数量，则在保存新检查点时会删除最旧的检查点。
even_checkpoints	（默认值 = false）如果设置为 true，则忽略checkpoint_interval并根据keep_checkpoints和max_steps在整个训练过程中均匀分布检查点，即checkpoint_interval = max_steps / keep_checkpoints。在训练过程中记录Agent行为时非常有用。
checkpoint_interval	（默认值 = 500000）训练器在每个检查点之间收集的经验数。keep_checkpoints在删除旧检查点之前，最多可保存检查点数。每个检查点都会将.onnx文件保存在results/文件夹中。
init_path	（默认值 = None）从之前保存的模型初始化训练器。请注意，之前的运行应该使用与当前运行相同的训练器配置，并使用相同版本的 ML-Agents 保存。 您可以提供文件名或检查点的完整路径，例如{checkpoint_name.pt}或./models/{run-id}/{behavior_name}/{checkpoint_name.pt}。如果您想从不同的运行初始化不同的行为或从较旧的检查点初始化，则提供此选项；在大多数情况下，使用--initialize-fromCLI 参数从同一运行初始化所有模型就足够了。
threaded	（默认值 = false）允许环境在更新模型时进行迭代。这可能导致训练速度加快，尤其是在使用SAC的情况下。在使用自我博弈时，为了获得最佳性能，请将此设置设置为 false 。
hyperparameters -> learning_rate	（默认值 = 3e-4）梯度下降的初始学习率。对应于每个梯度下降更新步骤的强度。如果训练不稳定且奖励未持续增加，通常应将此值减小。 典型范围：1e-5-1e-3
hyperparameters -> batch_size	每次迭代中使用的经验数。这应该始终比buffer_size小几倍。如果您使用的是连续操作，这个值应该较大（以1000为数量级）。如果您只使用离散的操作，则该值应该较小（以10为数量级）。 典型范围：（连续 - PPO）：512- 5120；（连续 - SAC）：128- 1024；（离散、PPO 和 SAC）：32- 512。
hyperparameters -> buffer_size	（PPO默认为10240， SAC默认为50000） PPO：在更新策略模型之前要收集的经验数。对应于我们在学习或更新模型之前应该收集多少经验。 这个值应该比batch_size大好几倍。通常，较大的buffer_size对应于更稳定的训练更新。 SAC ：经验缓冲区的最大大小 - 比您的情节长数千倍，以便 SAC 可以从旧经验和新经验中学习。 典型范围：PPO：2048- 409600；SAC：50000-1000000
hyperparameters -> learning_rate_schedule	（默认值 = PPO：linear ；SAC：constant）决定学习率如何随时间变化。对于PPO，我们建议将学习率逐渐降低至max_steps，以便学习更稳定地收敛。然而，对于某些情况（例如训练时间不确定），可以禁用此功能。对于SAC，我们建议保持学习率不变，以便代理可以在其Q函数自然收敛之前继续学习。 linear线性衰减学习率，在 max_steps 处达到 0，同时constant在整个训练过程中保持学习率不变。
network_settings -> hidden_units	（默认值 = 128）神经网络隐藏层中的单元数。对应于神经网络每个全连接层中的单元数。对于简单问题，其中正确的操作是观察输入的直接组合，这个值应该较小。对于问题复杂，动作是观察变量之间复杂交互的情况，这个值应该较大。 典型范围：32-512
network_settings -> num_layers	（默认值 = 2）神经网络中的隐藏层数。对应于在观察输入之后或在视觉观察的CNN编码之后存在的隐藏层数。对于简单问题，较少的隐藏层可能训练得更快、更高效。对于更复杂的控制问题，可能需要更多的隐藏层。 典型范围：1-3
network_settings -> normalize	（默认值 = false）是否对向量观测输入应用归一化。这种归一化基于向量观测的移动平均值和方差。归一化在具有复杂连续控制问题的情况下可能有所帮助，但在具有更简单的离散控制问题的情况下可能有害。
network_settings -> vis_encode_type	(默认 = simple) 用于对视觉观察进行编码的编码器类型。 simple（默认）使用由两个卷积层组成的简单编码器。 nature_cnn使用Mnih 等人提出的由三个卷积层组成的CNN 实现。 resnet使用由三层堆叠结构组成IMPALA Resnet，每层包含两个残差块，因此其网络结构比其他两个要大得多。 match3是一个较小的 CNN（Gudmundsoon 等人），可以捕捉更细微的空间关系，并针对棋盘游戏进行了优化。 fully_connected 使用一个没有卷积层的单个全连接稠密层作为编码器。 由于卷积核的大小，每种类型的编码器都有最小观察大小限制 - simple ： 20x20， nature_cnn ： 36x36， resnet ： 15 x 15， match3 ： 5x5. fully_connected 没有卷积层，因此没有大小限制，但因为它的表示能力较弱，因此应该仅用于非常小的输入。请注意，使用 match3 的 CNN 处理非常大的视觉输入可能会导致观察编码非常大，从而可能减慢训练速度或导致内存问题。
network_settings -> conditioning_type	（默认值 = hyper）使用目标观测值的策略条件类型。 它将目标观测视为常规观测，（默认情况下）使用带有目标观测作为输入的HyperNetwork来生成一些策略的权重。请注意，当使用 hyper 时，网络的参数数量会大大增加。因此，建议在使用此 conditioning_type时减少 hidden_units 的数量。

鉴于作者水平有限，本文可能存在不足之处，欢迎各位读者提出指导和建议，共同探讨、共同进步。