lr = 2e-3 num_episodes = 500 hidden_dim = 128 gamma = 0.98 epsilon = 0.01 target_update = 10 buffer_size = 10000 minimal_size = 500 batch_size = 64 device = torch.device("cuda") if torch.cuda.is_available() else torch.device( "cpu") env_name = 'CartPole-v1' env = gym.make(env_name) random.seed(0) np.random.seed(0) #env.seed(0) torch.manual_seed(0) replay_buffer = ReplayBuffer(buffer_size) state_dim = env.observation_space.shape[0] action_dim = env.action_space.n agent = DQN(state_dim, hidden_dim, action_dim, lr, gamma, epsilon, target_update, device) return_list = [] episode_return = 0 state = env.reset()[0] done = False while not done: action = agent.take_action(state) next_state, reward, done, _, _ = env.step(action) replay_buffer.add(state, action, reward, next_state, done) state = next_state episode_return += reward # 当buffer数据的数量超过一定值后,才进行Q网络训练 if replay_buffer.size() > minimal_size: b_s, b_a, b_r, b_ns, b_d = replay_buffer.sample(batch_size) transition_dict = { 'states': b_s, 'actions': b_a, 'next_states': b_ns, 'rewards': b_r, 'dones': b_d } agent.update(transition_dict) if agent.count >=200: #运行200步后强行停止 agent.count = 0 break return_list.append(episode_return) episodes_list = list(range(len(return_list))) plt.plot(episodes_list, return_list) plt.xlabel('Episodes') plt.ylabel('Returns') plt.title('DQN on {}'.format(env_name)) plt.show()对上述代码的每一段进行注释,并将其在段落中的作用注释出来
时间: 2024-03-24 13:40:56 浏览: 176
```
lr = 2e-3 # 学习率
num_episodes = 500 # 训练的总Episode数
hidden_dim = 128 # 隐藏层维度
gamma = 0.98 # 折扣因子
epsilon = 0.01 # ε贪心策略中的ε值
target_update = 10 # 目标网络更新频率
buffer_size = 10000 # 经验回放缓冲区的最大容量
minimal_size = 500 # 经验回放缓冲区的最小容量,达到此容量后才开始训练
batch_size = 64 # 每次训练时的样本数量
device = torch.device("cuda") if torch.cuda.is_available() else torch.device("cpu") # 选择CPU或GPU作为运行设备
env_name = 'CartPole-v1' # 使用的环境名称
env = gym.make(env_name) # 创建CartPole-v1环境
random.seed(0) # 随机数生成器的种子
np.random.seed(0) # 随机数生成器的种子
torch.manual_seed(0) # 随机数生成器的种子
replay_buffer = ReplayBuffer(buffer_size) # 创建经验回放缓冲区
state_dim = env.observation_space.shape[0] # 状态空间维度
action_dim = env.action_space.n # 动作空间维度(离散动作)
agent = DQN(state_dim, hidden_dim, action_dim, lr, gamma, epsilon, target_update, device) # 创建DQN智能体
return_list = [] # 用于存储每个Episode的回报
episode_return = 0 # 每个Episode的初始回报为0
state = env.reset()[0] # 环境的初始状态
done = False # 初始状态下没有结束
```
以上代码是对程序中所需的参数进行设置和初始化,包括学习率、训练的总Episode数、隐藏层维度、折扣因子、ε贪心策略中的ε值、目标网络更新频率、经验回放缓冲区的最大容量、经验回放缓冲区的最小容量、每次训练时的样本数量、运行设备、使用的环境名称等等。同时,创建了经验回放缓冲区、DQN智能体和用于存储每个Episode的回报的列表,以及初始化了环境状态和结束标志。
```
while not done:
action = agent.take_action(state) # 智能体根据当前状态选择动作
next_state, reward, done, _, _ = env.step(action) # 环境执行动作,观测下一个状态、奖励和结束标志
replay_buffer.add(state, action, reward, next_state, done) # 将当前状态、动作、奖励、下一个状态和结束标志添加到经验回放缓冲区中
state = next_state # 更新状态
episode_return += reward # 累加当前Episode的回报
```
以上代码是智能体与环境的交互过程,智能体根据当前状态选择动作,环境执行动作并返回下一个状态、奖励和结束标志,将当前状态、动作、奖励、下一个状态和结束标志添加到经验回放缓冲区中,更新状态,并累加当前Episode的回报。
```
if replay_buffer.size() > minimal_size: # 当经验回放缓冲区的数据量达到最小容量时,开始训练
b_s, b_a, b_r, b_ns, b_d = replay_buffer.sample(batch_size) # 从经验回放缓冲区中采样样本
transition_dict = {
'states': b_s,
'actions': b_a,
'next_states': b_ns,
'rewards': b_r,
'dones': b_d
}
agent.update(transition_dict) # 智能体根据样本更新Q网络
if agent.count >=200: # 运行200步后强行停止
agent.count = 0
break
```
以上代码是经验回放和Q网络更新过程,当经验回放缓冲区的数据量达到最小容量时,从经验回放缓冲区中采样样本,智能体根据样本更新Q网络。同时,当运行步数超过200步时,强制停止训练。
```
return_list.append(episode_return) # 将当前Episode的回报添加到回报列表中
```
以上代码是将当前Episode的回报添加到回报列表中。
```
episodes_list = list(range(len(return_list))) # 横坐标为Episode序号
plt.plot(episodes_list, return_list) # 绘制Episode回报随序号的变化曲线
plt.xlabel('Episodes')
plt.ylabel('Returns')
plt.title('DQN on {}'.format(env_name))
plt.show()
```
以上代码是绘制Episode回报随序号的变化曲线。
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