强化学习拟合一个函数的代码

时间: 2023-07-19 16:31:13 浏览: 49
下面是一个简单的强化学习拟合正弦函数的代码示例,使用的是 Python 和 PyTorch 框架: ```python import torch import torch.nn as nn import torch.optim as optim import numpy as np # 定义 Q-learning 网络 class QNet(nn.Module): def __init__(self): super(QNet, self).__init__() self.fc1 = nn.Linear(1, 10) self.fc2 = nn.Linear(10, 1) def forward(self, x): x = torch.relu(self.fc1(x)) x = self.fc2(x) return x # 定义环境 class Env: def __init__(self): self.x_min = 0 self.x_max = 2 * np.pi def reset(self): self.x = np.random.uniform(self.x_min, self.x_max) return self.x def step(self, y): y_true = np.sin(self.x) reward = -((y - y_true) ** 2) self.x += 0.1 # 步长为 0.1 done = self.x >= self.x_max return self.x, reward, done # 训练模型 def train(model, env, optimizer, gamma=0.9, epochs=100): for epoch in range(epochs): state = env.reset() done = False while not done: state_tensor = torch.FloatTensor([state]) q_values = model(state_tensor) action = q_values.argmax().item() y_pred = env.x next_state, reward, done = env.step(y_pred) next_state_tensor = torch.FloatTensor([next_state]) next_q_values = model(next_state_tensor) max_q_value = next_q_values.max().item() target_q_value = reward + gamma * max_q_value loss = nn.MSELoss()(q_values[action], torch.FloatTensor([target_q_value])) optimizer.zero_grad() loss.backward() optimizer.step() state = next_state # 测试模型 def test(model, env, n=100): mse = 0 for i in range(n): state = env.reset() done = False while not done: state_tensor = torch.FloatTensor([state]) q_values = model(state_tensor) action = q_values.argmax().item() y_pred = env.x next_state, reward, done = env.step(y_pred) mse += (y_pred - np.sin(state)) ** 2 state = next_state print("MSE:", mse / n) # 训练和测试 env = Env() model = QNet() optimizer = optim.Adam(model.parameters(), lr=0.01) train(model, env, optimizer, epochs=10000) test(model, env) ``` 在这个例子中,我们定义了一个 Q-learning 网络和一个环境。Q-learning 网络用来估计状态-动作对的 Q 值函数,环境则用来生成状态和奖励。训练过程中,我们使用 Q-learning 算法来更新 Q 值函数,以尽可能地减小预测值与真实值之间的误差。测试过程中,我们使用一些测试数据来验证模型的预测准确性和泛化能力。

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