用q-learning走迷宫代码

时间: 2023-08-01 15:14:28 浏览: 55
下面是一个使用 Q-learning 算法解决迷宫问题的 Python 代码示例: ```python import numpy as np import random # 定义迷宫环境 maze = np.array([ [0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1], [0, 1, 1, 0, 1, 1, 0, 1], [0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 1], [0, 1, 0, 0, 1, 1, 0, 0], [0, 1, 1, 1, 0, 0, 1, 1], [0, 1, 0, 0, 0, 1, 0, 1], [0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 1], [0, 1, 1, 1, 0, 1, 0, 0] ]) # 定义状态数量和动作数量 num_states = maze.shape[0] * maze.shape[1] num_actions = 4 # 定义 Q 值表,初始化为 0 q_table = np.zeros((num_states, num_actions)) # 定义参数 lr = 0.8 gamma = 0.95 num_episodes = 1000 max_steps = 100 # 定义状态转换函数 def get_next_state(current_state, action): row, col = divmod(current_state, maze.shape[1]) next_row, next_col = row, col if action == 0: # 向上走 next_row -= 1 elif action == 1: # 向下走 next_row += 1 elif action == 2: # 向左走 next_col -= 1 elif action == 3: # 向右走 next_col += 1 if next_row < 0 or next_row >= maze.shape[0] or next_col < 0 or next_col >= maze.shape[1] or maze[next_row][next_col] == 1: # 下一个状态越界或者是障碍物,则原地不动 return current_state else: # 否则返回下一个状态 return next_row * maze.shape[1] + next_col # 训练 Q 值表 for i in range(num_episodes): # 重置迷宫 current_state = 0 for j in range(max_steps): # 选择动作 if random.uniform(0, 1) < 0.1: # 以一定概率随机选择动作,以便探索新的状态和动作 action = random.randint(0, num_actions - 1) else: # 否则选择当前状态下 Q 值最大的动作 action = np.argmax(q_table[current_state]) # 执行动作,得到下一个状态和获得的奖励 next_state = get_next_state(current_state, action) reward = 1 if next_state == num_states - 1 else 0 # 到达终点获得奖励 # 更新 Q 值表 q_table[current_state][action] += lr * (reward + gamma * np.max(q_table[next_state]) - q_table[current_state][action]) # 如果到达终点,结束训练 if next_state == num_states - 1: break # 更新当前状态 current_state = next_state # 使用训练好的 Q 值表走迷宫 current_state = 0 while True: # 选择当前状态下 Q 值最大的动作 action = np.argmax(q_table[current_state]) # 执行动作,得到下一个状态 next_state = get_next_state(current_state, action) # 如果到达终点,结束 if next_state == num_states - 1: break # 更新当前状态 current_state = next_state # 输出路径 path = [] while current_state != 0: path.insert(0, current_state) action = np.argmax(q_table[current_state]) current_state = get_next_state(current_state, action) print("路径为:", path) ``` 该代码通过 Q-learning 算法训练 Q 值表,并使用训练好的 Q 值表来找到从起点到终点的最短路径。运行该代码,可以得到迷宫的最短路径。

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好的,根据上面的目标函数,我们可以推导出其对应的梯度向量函数,如下所示: def gradient(x, y, beta): """ Compute gradient of the logistic regression loss function :param beta: model parameter vector :param x: feature matrix :param y: label vector :return: gradient vector """ n = x.shape[0] pred = 1 /
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