pytorch ppo代码示例

时间: 2024-04-12 08:26:17 浏览: 17
PyTorch PPO(Proximal Policy Optimization)是一种常用的强化学习算法,用于训练策略模型。下面是一个简单的PyTorch PPO代码示例: ```python import torch import torch.nn as nn import torch.optim as optim import gym # 定义策略网络 class Policy(nn.Module): def __init__(self, input_dim, output_dim): super(Policy, self).__init__() self.fc = nn.Linear(input_dim, 64) self.actor = nn.Linear(64, output_dim) self.critic = nn.Linear(64, 1) def forward(self, x): x = torch.relu(self.fc(x)) action_probs = torch.softmax(self.actor(x), dim=-1) state_value = self.critic(x) return action_probs, state_value # 定义PPO算法 class PPO: def __init__(self, input_dim, output_dim): self.policy = Policy(input_dim, output_dim) self.optimizer = optim.Adam(self.policy.parameters(), lr=0.001) def select_action(self, state): state = torch.FloatTensor(state) action_probs, _ = self.policy(state) action_dist = torch.distributions.Categorical(action_probs) action = action_dist.sample() return action.item() def update(self, states, actions, log_probs, returns, advantages): states = torch.FloatTensor(states) actions = torch.LongTensor(actions) log_probs = torch.FloatTensor(log_probs) returns = torch.FloatTensor(returns) advantages = torch.FloatTensor(advantages) # 计算策略损失和价值损失 action_probs, state_values = self.policy(states) dist = torch.distributions.Categorical(action_probs) new_log_probs = dist.log_prob(actions) ratio = torch.exp(new_log_probs - log_probs) surr1 = ratio * advantages surr2 = torch.clamp(ratio, 1-0.2, 1+0.2) * advantages policy_loss = -torch.min(surr1, surr2).mean() value_loss = nn.MSELoss()(state_values, returns.unsqueeze(1)) # 更新策略网络 self.optimizer.zero_grad() loss = policy_loss + 0.5 * value_loss loss.backward() self.optimizer.step() # 创建环境和PPO对象 env = gym.make('CartPole-v1') input_dim = env.observation_space.shape output_dim = env.action_space.n ppo = PPO(input_dim, output_dim) # 训练PPO模型 max_episodes = 1000 max_steps = 200 for episode in range(max_episodes): state = env.reset() states, actions, log_probs, rewards = [], [], [], [] for step in range(max_steps): action = ppo.select_action(state) next_state, reward, done, _ = env.step(action) states.append(state) actions.append(action) log_probs.append(torch.log(ppo.policy(torch.FloatTensor(state))[action])) rewards.append(reward) state = next_state if done: break # 计算回报和优势值 returns = [] advantages = [] G = 0 for r in reversed(rewards): G = r + 0.99 * G returns.insert(0, G) returns = torch.tensor(returns) returns = (returns -9) for t in range(len(rewards)): advantages.append(returns[t] - ppo.policy(torch.FloatTensor(states[t]))) advantages = torch.tensor(advantages) # 更新策略网络 ppo.update(states, actions, log_probs, returns, advantages) # 使用训练好的模型进行测试 state = env.reset() total_reward = 0 while True: env.render() action = ppo.select_action(state) state, reward, done, _ = env.step(action) total_reward += reward if done: break print("Total reward:", total_reward) ``` 这个示例代码使用PyTorch实现了一个简单的PPO算法,用于在CartPole-v1环境中训练一个策略模型。代码中包含了策略网络的定义、PPO算法的实现以及训练和测试的过程。

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