【人工智能】基于PyTorch的深度强化学习入门:从DQN到PPO的实现与解析

《Python OpenCV从菜鸟到高手》带你进入图像处理与计算机视觉的大门!

深度强化学习(Deep Reinforcement Learning)是一种结合深度学习和强化学习的技术,适用于解决复杂的决策问题。深度Q网络(DQN)和近端策略优化(PPO)是其中两种经典的算法,被广泛应用于游戏、机器人控制等任务中。本文将从零讲解深度强化学习的基础概念,深入探讨DQN和PPO的核心思想,并基于PyTorch逐步实现这两种算法。通过丰富的代码示例和详细的注释,读者将逐步掌握深度强化学习的基本原理和PyTorch的实际操作,为深入学习高级算法打下坚实基础。


目录

  1. 深度强化学习简介
  2. 强化学习的基本概念
  3. DQN算法简介与原理
  4. 使用PyTorch实现DQN算法
  5. PPO算法简介与原理
  6. 使用PyTorch实现PPO算法
  7. DQN与PPO的优缺点对比
  8. 实验与性能分析
  9. 深度强化学习的应用与前景
  10. 总结与展望

正文

1. 深度强化学习简介

深度强化学习(DRL)是将深度学习应用于强化学习中的一种技术,通过使用深度神经网络来替代传统强化学习中的策略函数或价值函数。DRL使得强化学习可以在高维度的状态和动作空间中工作,适用于更复杂的任务场景,例如游戏AI、机器人控制等。在本文中,我们将以深度Q网络(DQN)和近端策略优化(PPO)为例,探索PyTorch在DRL中的应用。

2. 强化学习的基本概念

强化学习是一种通过与环境交互来学习最优行为的技术,基本要素包括:

  • 状态(State, s):环境的特定描述。
  • 动作(Action, a):智能体在特定状态下可以采取的行为。
  • 奖励(Reward, r):智能体采取动作后获得的反馈,指引学习方向。
  • 策略(Policy, π):智能体选择动作的策略。
  • 价值函数(Value Function, V):估计在特定状态下未来可能获得的累计奖励。

在强化学习中,目标是最大化累积奖励:

G t = ∑ k = 0 ∞ γ k R t + k + 1 G_t = \sum_{k=0}^{\infty} \gamma^k R_{t+k+1} Gt=k=0γkRt+k+1

其中, γ \gamma γ是折扣因子,控制未来奖励的衰减程度。

3. DQN算法简介与原理

深度Q网络(DQN)是深度强化学习的基础算法之一。DQN基于Q学习,将状态和动作之间的关系表示为Q值函数:

Q ( s , a ) = r + γ max ⁡ a ′ Q ( s ′ , a ′ ) Q(s, a) = r + \gamma \max_{a'} Q(s', a') Q(s,a)=r+γamax

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:/a/923760.html

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系我们进行投诉反馈qq邮箱809451989@qq.com,一经查实,立即删除!

相关文章

网络安全期末复习

第1章 网络安全概括 (1)用户模式切换到系统配置模式(enable)。 (2)显示当前位置的设置信息,很方便了解系统设置(show running-config)。 (3)显…

鸿蒙进阶篇-自定义组件

大家好,我是鸿蒙开天组,今天咱们来学习自定义组件。 一、自定义组件定义 在ArkUI中,UI显示的内容均为组件,由框架直接提供的称为系统组件,由开发者定义的称为自定义组件。在进行 UI 界面开发时,通常不是简…

深入浅出 WebSocket:构建实时数据大屏的高级实践

简介 请参考下方,学习入门操作 基于 Flask 和 Socket.IO 的 WebSocket 实时数据更新实现 在当今数字化时代,实时性是衡量互联网应用的重要指标之一。无论是股票交易、在线游戏,还是实时监控大屏,WebSocket 已成为实现高效、双向…

一键AI换脸软件,支持表情控制,唇形同步Facefusion-3.0.0发布!支持N卡和CPU,一键启动包

嗨,小伙伴们!还记得小编之前介绍的FaceFusion 2.6.1吗?今天给大家带来超级exciting的消息 —— FaceFusion 3.0.0闪亮登场啦! 🌟 3.0.0版本更新 🏗️ 全面重构:修复了不少小虫子,运行更稳定,再也不怕突然罢工啦! 😀 Live Portrait功能:新增…

spring boot框架漏洞复现

spring - java开源框架有五种 Spring MVC、SpringBoot、SpringFramework、SpringSecurity、SpringCloud spring boot版本 版本1: 直接就在根下 / 版本2:根下的必须目录 /actuator/ 端口:9093 spring boot搭建 1:直接下载源码打包 2:运行编译好的jar包:actuator-testb…

hhdb数据库介绍(10-8)

首页 管理平台通过数据可视方式在首页功能中实时展示计算节点集群的数据量、访问流量、集群组件状态、告警事件、安全防控等用户关心的信息。 集群安全 邮件通知:根据通知设置中监控开关是否打开判断,分为:全部开启、未开启、部分开启&…

Vue前端开发-slot传参

slot 又称插槽,它是在子组件中为父组件提供的一个占位符,使用来表示,通过这个占位符,父组件可以向中填充任意的内容代码,这些代码将自动替换占位符的位置,从而轻松实现在父组件中控制子组件内容的需求。 作…

18:(标准库)DMA二:DMA+串口收发数据

DMA串口收发数据 1、DMA串口发送数据2、DMA中断串口接收定长数据包3、串口空闲中断DMA接收不定长数据包 1、DMA串口发送数据 当串口的波特率大于115200时,可以通过DMA1进行数据搬运,以防止数据的丢失。如上图所示:UART1的Tx发送请求使用DMA1的…

2024 java大厂面试复习总结(一)(持续更新)

10年java程序员,2024年正好35岁,2024年11月公司裁员,记录自己找工作时候复习的一些要点。 java基础 hashCode()与equals()的相关规定 如果两个对象相等,则hashcode一定也是相同的两个对象相等,对两个对象分别调用eq…

深度学习5

一、模型保存与加载 1、序列化方式 保存方式:torch.save(model, "model.pkl") 打开方式:model torch.load("model.pkl", map_location"cpu") ​ import torch import torch.nn as nnclass MyModle(nn.Module):def __ini…

Redis五大基本类型——Zset有序集合命令详解(命令用法详解+思维导图详解)

目录 一、Zset有序集合类型介绍 二、常见命令 1、ZADD 2、ZCARD 3、ZCOUNT 4、ZRANGE 5、ZREVRANGE 6、ZRANGEBYSCORE 7、ZREVRANGEBYSCORE 8、ZPOPMAX 9、ZPOPMIN 10、ZRANK 11、ZREVRANK 12、ZSCORE 13、ZREM 14、ZREMRANGEBYRANK 15、ZREMRANGEBYSCORE 16…

ARM架构 AArch64 基础知识介绍

介绍 aarch64是 ARM 架构的 64 位版本,它是 ARMv8 架构的一部分,被设计用来提供更高的性能和更大的地址空间,同时保持与 32 位 ARM 架构的兼容性。AArch64 是 ARMv8 的 64 位指令集架构(ISA),它提供了丰富的…

Rust中Tracing 应用指南

欢迎来到这篇全面的Rust跟踪入门指南。Rust 的tracing是一个用于应用程序级别的诊断和调试的库。它提供了一种结构化的、异步感知的方式来记录日志和跟踪事件。与传统的日志记录相比,tracing能够更好地处理复杂的异步系统和分布式系统中的事件跟踪,帮助开…

极狐GitLab 17.6 正式发布几十项与 DevSecOps 相关的功能【三】

GitLab 是一个全球知名的一体化 DevOps 平台,很多人都通过私有化部署 GitLab 来进行源代码托管。极狐GitLab 是 GitLab 在中国的发行版,专门为中国程序员服务。可以一键式部署极狐GitLab。 学习极狐GitLab 的相关资料: 极狐GitLab 官网极狐…

WinFrom调用webapi接口另一个方法及其应用实例

1.调用接口方法 代码如下&#xff1a; public class WebAPI{#region WebAPI调用 public async Task<string> Call_Webapi(string Url, string Json) //url传入的是接口名称&#xff0c;json传入的是接口参数{string responseBody string.Empty; //responseBod…

elasticsearch的索引模版使用方法

5 索引模版⭐️⭐️⭐️⭐️⭐️ 索引模板就是创建索引时要遵循的模板规则索引模板仅对新创建的索引有效&#xff0c;已经创建的索引并不受索引模板的影响 5.1 索引模版的基本使用 1.查看所有的索引模板 GET 10.0.0.91:9200/_index_template2.创建自定义索引模板 xixi &…

从零开始学GeoServer源码(二)添加支持arcgis切片功能

文章目录 参考文章环境背景1、配置打包好的程序1.1、下载GeoServer的war包1.2、下载GeoWebCache1.3、拷贝jar包1.4、修改配置文件1.4.1、拷贝geowebcache-arcgiscache-context.xml1.4.2、修改geowebcache-core-context.xml1.4.3、修改geowebcache-servlet.xml 1.5、配置切片信息…

Redis 可观测最佳实践

Redis 介绍 Redis 是一个开源的高性能键值对&#xff08;key-value&#xff09;数据库。它通常用作数据库、缓存和消息代理。Redis 支持多种类型的数据结构&#xff0c;Redis 通常用于需要快速访问的场景&#xff0c;如会话缓存、全页缓存、排行榜、实时分析等。由于其高性能和…

HarmonyOs鸿蒙开发实战(21)=>组件间通信@ohos/liveeventbus

1.简介 LiveEventBus是一款消息总线&#xff0c;具有生命周期感知能力&#xff0c;支持Sticky&#xff0c;支持跨进程&#xff0c;支持跨APP发送消息。 2.下载安装 ohpm install ohos/liveeventbus 3.订阅&#xff0c;注册监听 4.发送事件 5. 完成 > 记得关注博主&#xff…

深度学习使用LSTM实现时间序列预测

大家好&#xff0c;LSTM是一种特殊的循环神经网络&#xff08;RNN&#xff09;架构&#xff0c;它被设计用来解决传统RNN在处理长序列数据时的梯度消失和梯度爆炸问题&#xff0c;特别是在时间序列预测、自然语言处理和语音识别等领域中表现出色。LSTM的核心在于其独特的门控机…