逆向强化学习实例代码

时间: 2023-09-03 15:09:49 浏览: 157
以下是一个简单的逆向强化学习实例代码,使用了Python和TensorFlow库: ```python import numpy as np import tensorflow as tf # 定义环境模型,这里使用一个简单的网格世界 class GridWorld: def __init__(self): self.grid = np.zeros((4, 4)) self.grid[3, 3] = 1 # 目标位置 self.state = (0, 0) # 初始状态 def step(self, action): if action == 'up': self.state = (max(self.state[0] - 1, 0), self.state[1]) elif action == 'down': self.state = (min(self.state[0] + 1, 3), self.state[1]) elif action == 'left': self.state = (self.state[0], max(self.state[1] - 1, 0)) elif action == 'right': self.state = (self.state[0], min(self.state[1] + 1, 3)) if self.state == (3, 3): reward = 1 done = True else: reward = 0 done = False return self.state, reward, done # 定义逆向强化学习算法 class IRL: def __init__(self, expert_trajectories, num_states, num_actions, learning_rate=0.01): self.expert_trajectories = expert_trajectories self.num_states = num_states self.num_actions = num_actions self.learning_rate = learning_rate self.weights = tf.Variable(tf.random.normal((num_states, num_actions))) def compute_policy(self, state): logits = tf.matmul(state, self.weights) return tf.nn.softmax(logits) def train(self): optimizer = tf.keras.optimizers.Adam(learning_rate=self.learning_rate) for expert_trajectory in self.expert_trajectories: states, actions = expert_trajectory with tf.GradientTape() as tape: state_tensor = tf.convert_to_tensor(states, dtype=tf.float32) action_tensor = tf.one_hot(actions, depth=self.num_actions) policy = self.compute_policy(state_tensor) loss = tf.reduce_mean(tf.nn.softmax_cross_entropy_with_logits(labels=action_tensor, logits=policy)) gradients = tape.gradient(loss, [self.weights]) optimizer.apply_gradients(zip(gradients, [self.weights])) # 创建一个网格世界环境实例 env = GridWorld() # 生成一些专家轨迹数据 expert_trajectories = [([env.step('right')[0] for _ in range(4)], ['right', 'right', 'right', 'down']), ([env.step('down')[0] for _ in range(4)], ['down', 'down', 'down', 'right'])] # 创建一个逆向强化学习模型实例 irl = IRL(expert_trajectories, num_states=16, num_actions=4) # 训练逆向强化学习模型 irl.train() ``` 这个例子展示了一个简单的网格世界环境,使用逆向强化学习算法从专家轨迹中学习一个策略。模型通过迭代优化权重来逼近专家的行为特征。请注意,这只是一个简单的示例,实际中可能需要更复杂的环境和更强大的模型来解决实际问题。
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