【零基础强化学习】100行代码教你实现基于DQN的gym登山车

2024-02-15 14:40

本文主要是介绍【零基础强化学习】100行代码教你实现基于DQN的gym登山车,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

基于DQN的gym登山车🤔

  • 写在前面
  • show me code, no bb
  • 界面展示
  • 写在最后
    • 谢谢点赞交流!(❁´◡`❁)

更多代码: gitee主页:https://gitee.com/GZHzzz
博客主页: CSDN:https://blog.csdn.net/gzhzzaa

写在前面

作为一个新手,写这个强化学习-基础知识专栏是想和大家分享一下自己强化学习的学习历程,希望大家互相交流一起进步。希望自己在2022年能保证把强化学习基础概念都过一遍,主要是成体系介绍强化学习的基础知识,而且在gitee收集了强化学习经典论文和基于pytorch的经典模型 ,大家一起互相学习啊!可能会有很多错漏,希望大家批评指正!不要高估一年的努力,也不要低估十年的积累,与君共勉!

show me code, no bb

#这是一堆初始化
import gym
import random
import torch
import torch.nn as nn
from torch.utils.data import Dataset
import os
#env = gym.make('CartPole-v0')
env = gym.make('MountainCar-v0') #action = (0,1,2) = (left, no_act, right)
#env = gym.make('Hopper-v3')
print(env.observation_space)
#print(env.action_space)
#简单的线性模型
def mkdir(path):folder = os.path.exists(path)if not folder:                   os.makedirs(path)
def GetModel():#In features:2(state) ,out:3 action qreturn nn.Sequential(nn.Linear(2, 16), nn.LeakyReLU(inplace=True), nn.Linear(16,24),nn.LeakyReLU(inplace=True), nn.Linear(24,3))
#创建数据集
class RLDataset(Dataset):def __init__(self, samples, transform = None, target_transform = None):#samples = [(s,a,r,s_), ...]self.samples = self.transform(samples)def __getitem__(self, index):#if self.transform is not None:#    img = self.transform(img) return self.samples[index]def __len__(self):return len(self.samples)def transform(self, samples):transSamples = []for (s,a,r,s_) in samples:sT = torch.tensor(s,).to(torch.float32)sT_ = torch.tensor(s_).to(torch.float32)transSamples.append((sT, a, r, sT_))return transSamples#采样环境函数,可以设置随机操作的概率。重点在于reward的设计
def GetSamplesFromEnv(env, model, epoch, max_steps, drop_ratio = 0.8):train_samples = []each_sample = Noneenv.reset()observation_new = Noneobservation_old = Nonemodel.eval()for i_episode in range(epoch):observation_new = env.reset()observation_old = env.reset()for t in range(max_steps):env.render()#print(observation)if random.random() > 1-drop_ratio:action = env.action_space.sample()else:inputT = torch.tensor(observation_new).to(torch.float32)action = torch.argmax(model(inputT)).item()#print(action)observation_new, reward, done, info = env.step(action)#print(reward)#We record samples.if t > 0 :#reward += observation_new[0]#if observation_new[0] > -0.35:#    reward += (observation_new[0] + 0.36)*5if observation_new[0] > -0.2:reward += 0.2elif observation_new[0] > -0.15:reward += 0.5elif observation_new[0] > -0.1:reward += 0.7each_sample = (observation_old, action, reward, observation_new)train_samples.append(each_sample)observation_old = observation_newif done:#失败的采样不打印出来if t != 199:print("Episode finished after {} timesteps".format(t+1))breakreturn train_samples
#训练网络。这里可能gather函数比较绕,还有双网络更新比较费解。忽略掉这些,和正常训练循环一样
#gamma是贝尔曼方程里的衰减因子
def TrainNet(net_target, net_eval, trainloader, criterion, optimizer, device, epoch_total, gamma):running_loss = 0.0iter_times = 0net_target.eval()net_eval.train()for epoch in range(epoch_total + 1):if epoch > 0:           print('epoch %d, loss %.5f' % (epoch, running_loss))running_loss = 0.0if epoch == epoch_total: break        for i, data in enumerate(trainloader, 0):if iter_times % 100 == 0:net_target.load_state_dict(net_eval.state_dict())s,a,r,s_ = dataoptimizer.zero_grad()#output = Q_predicted.q_t0 = net_eval(s)q_t1 = net_target(s_).detach()q_t1 = gamma * (r + torch.max(q_t1,dim=1)[0]).to(torch.float32)loss = criterion(q_t1, torch.gather(q_t0, dim=1, index=a.unsqueeze(1)).squeeze(1))loss.sum().backward()optimizer.step()running_loss += loss.item()iter_times += 1net_target.load_state_dict(net_eval.state_dict())    print('Finished Training')
if __name__ == '__main__':mkdir('model')#最后是一大堆主循环device = torch.device("cuda:0" if torch.cuda.is_available() else "cpu")net_target, net_eval = GetModel(), GetModel()criterion = nn.MSELoss()optimizer = torch.optim.Adam(net_eval.parameters(),lr=0.01)train_samples = []goodmodel_idx = 0for i in range(300):drop_ratio = 0.8 - 0.0077*isample_times = 10tmpSample = GetSamplesFromEnv(env,net_eval, sample_times, 200, drop_ratio)train_samples += tmpSample#每次sample的长度就代表了采取的步数,登山车里是越小越好。如果是倒立摆,则是越大越好if len(tmpSample) < sample_times * 160:print("good model!save it!")torch.save(net_eval.state_dict(), "goodmodel" + str(goodmodel_idx) + ".pth")goodmodel_idx += 1#dataset里存着最新的不超过4000的样本if len(train_samples) > 4000:train_samples = train_samples[len(tmpSample):len(train_samples)]trainset = RLDataset(train_samples)trainloader = torch.utils.data.DataLoader(trainset, batch_size=64, shuffle=True, num_workers=0,pin_memory=True)TrainNet(net_target, net_eval, trainloader, criterion, optimizer, device, 10, 0.9)if i%50 == 0:PATH = "model/model"+str(i)+".pth"torch.save(net_eval.state_dict(), PATH)env.close()#这一堆是测试看效果用的#PATH = 'model/model42.pth'#net_eval.load_state_dict(torch.load(PATH))#net_target.load_state_dict(torch.load(PATH))#GetSamplesFromEnv(env,net_eval, 20, 200, 0)
  • 自己过了一遍,代码可直接跑通😎,包括模型保存,模型测试,你懂的!

界面展示

在这里插入图片描述

写在最后

十年磨剑,与君共勉!
更多代码:gitee主页:https://gitee.com/GZHzzz
博客主页:CSDN:https://blog.csdn.net/gzhzzaa

  • Fighting!😎

在这里插入图片描述

while True:Go life

在这里插入图片描述

谢谢点赞交流!(❁´◡`❁)

这篇关于【零基础强化学习】100行代码教你实现基于DQN的gym登山车的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!



http://www.chinasem.cn/article/711680

相关文章

C++使用栈实现括号匹配的代码详解

《C++使用栈实现括号匹配的代码详解》在编程中,括号匹配是一个常见问题,尤其是在处理数学表达式、编译器解析等任务时,栈是一种非常适合处理此类问题的数据结构,能够精确地管理括号的匹配问题,本文将通过C+... 目录引言问题描述代码讲解代码解析栈的状态表示测试总结引言在编程中,括号匹配是一个常见问题,尤其是在

Java实现检查多个时间段是否有重合

《Java实现检查多个时间段是否有重合》这篇文章主要为大家详细介绍了如何使用Java实现检查多个时间段是否有重合,文中的示例代码讲解详细,感兴趣的小伙伴可以跟随小编一起学习一下... 目录流程概述步骤详解China编程步骤1:定义时间段类步骤2:添加时间段步骤3:检查时间段是否有重合步骤4:输出结果示例代码结语作

使用C++实现链表元素的反转

《使用C++实现链表元素的反转》反转链表是链表操作中一个经典的问题,也是面试中常见的考题,本文将从思路到实现一步步地讲解如何实现链表的反转,帮助初学者理解这一操作,我们将使用C++代码演示具体实现,同... 目录问题定义思路分析代码实现带头节点的链表代码讲解其他实现方式时间和空间复杂度分析总结问题定义给定

Java覆盖第三方jar包中的某一个类的实现方法

《Java覆盖第三方jar包中的某一个类的实现方法》在我们日常的开发中,经常需要使用第三方的jar包,有时候我们会发现第三方的jar包中的某一个类有问题,或者我们需要定制化修改其中的逻辑,那么应该如何... 目录一、需求描述二、示例描述三、操作步骤四、验证结果五、实现原理一、需求描述需求描述如下:需要在

如何使用Java实现请求deepseek

《如何使用Java实现请求deepseek》这篇文章主要为大家详细介绍了如何使用Java实现请求deepseek功能,文中的示例代码讲解详细,感兴趣的小伙伴可以跟随小编一起学习一下... 目录1.deepseek的api创建2.Java实现请求deepseek2.1 pom文件2.2 json转化文件2.2

Java调用DeepSeek API的最佳实践及详细代码示例

《Java调用DeepSeekAPI的最佳实践及详细代码示例》:本文主要介绍如何使用Java调用DeepSeekAPI,包括获取API密钥、添加HTTP客户端依赖、创建HTTP请求、处理响应、... 目录1. 获取API密钥2. 添加HTTP客户端依赖3. 创建HTTP请求4. 处理响应5. 错误处理6.

python使用fastapi实现多语言国际化的操作指南

《python使用fastapi实现多语言国际化的操作指南》本文介绍了使用Python和FastAPI实现多语言国际化的操作指南,包括多语言架构技术栈、翻译管理、前端本地化、语言切换机制以及常见陷阱和... 目录多语言国际化实现指南项目多语言架构技术栈目录结构翻译工作流1. 翻译数据存储2. 翻译生成脚本

如何通过Python实现一个消息队列

《如何通过Python实现一个消息队列》这篇文章主要为大家详细介绍了如何通过Python实现一个简单的消息队列,文中的示例代码讲解详细,感兴趣的小伙伴可以跟随小编一起学习一下... 目录如何通过 python 实现消息队列如何把 http 请求放在队列中执行1. 使用 queue.Queue 和 reque

Python如何实现PDF隐私信息检测

《Python如何实现PDF隐私信息检测》随着越来越多的个人信息以电子形式存储和传输,确保这些信息的安全至关重要,本文将介绍如何使用Python检测PDF文件中的隐私信息,需要的可以参考下... 目录项目背景技术栈代码解析功能说明运行结php果在当今,数据隐私保护变得尤为重要。随着越来越多的个人信息以电子形

使用 sql-research-assistant进行 SQL 数据库研究的实战指南(代码实现演示)

《使用sql-research-assistant进行SQL数据库研究的实战指南(代码实现演示)》本文介绍了sql-research-assistant工具,该工具基于LangChain框架,集... 目录技术背景介绍核心原理解析代码实现演示安装和配置项目集成LangSmith 配置(可选)启动服务应用场景