写一段python代码实现用指针网络深度强化学习AC算法解决三维TSP避障问题,两点之间的距离使用欧氏距离,其中P(x,y,z)点为旅行商要经过的城市点,数量不固定,O(x,y,z)是障碍点,数量也不固定,路径遇到障碍点要避开,代码完毕后用伪代码写出整个流程
时间: 2024-10-02 22:00:47 浏览: 27
使用指针网络解决TSP的 Actor Critic 算法的 Tensorflow 实现_python_Jupyter_代码_下载
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在Python中,使用指针网络(Pointer Network)结合深度强化学习(Deep Reinforcement Learning, DRL)如Actor-Critic (AC) 算法解决三维TSP(Traveling Salesman Problem)避障问题是一个复杂的过程。由于涉及到深度学习库(如TensorFlow或PyTorch)、环境模型、策略网络等,这里提供一个简化版的伪代码概述以及部分核心函数的示例,实际完整实现会相当庞大。
```python
# 引入必要的库
import numpy as np
import gym
from keras.models import Model, Input
from keras.layers import Dense, LSTM, Embedding
# 定义环境类(假设基于gym)
class TSPObs(gym.Env):
def __init__(self, cities, obstacles):
# 初始化城市、障碍点等信息
# 动作空间定义:选择下一个城市的索引
action_space = gym.spaces.Discrete(len(cities))
# 隐藏层结构
input_dim = len(cities)
lstm_units = 128
embedding_size = 64
# 构建Actor模型(策略网络)
inputs = Input(shape=(None,))
x = Embedding(input_dim, embedding_size)(inputs)
x = LSTM(lstm_units)(x)
policy_logits = Dense(action_space.n, activation='softmax')(x)
actor_model = Model(inputs=inputs, outputs=policy_logits)
# 构建Critic模型(价值网络)
critic_inputs = inputs
critic_value = Dense(1)(x)
critic_model = Model(inputs=critic_inputs, outputs=critic_value)
# Actor-Critic算法的核心函数
def act_and_train(states, actor, critic, memory, optimizer):
policy = actor.predict(states)
action = np.random.choice(np.arange(policy.shape[1]), p=policy.flatten())
next_state, reward, done, _ = env.step(action) # 环境模拟
critic.train_on_batch(states, rewards) # 更新价值网络
memory.add((states, action, reward, next_state, done)) # 存储经验
if done:
states = np.zeros_like(states) # 新回合开始,初始化状态
else:
states = next_state
actor.train_on_batch(states, actor.predict(states)) # 使用策略更新
return states
# 其他辅助函数和记忆体管理(Memory),省略...
```
**伪代码流程:**
1. 初始化环境,定义城市和障碍点。
2. 创建Actor和Critic模型。
3. 主循环:
a. 获取当前状态。
b. 根据Actor模型选择动作(避开障碍)。
c. 执行动作,在环境中获取新状态、奖励和是否到达终点。
d. 更新价值网络(Critic)和策略网络(Actor)。
e. 存储经验和回放学习。
4. 当达到预定条件(例如一定回合数或达到最低平均奖励)时,训练完成。
注意:这个伪代码仅给出了基本框架,实际实现需要详细的设计环境类、记忆库、优化器、奖励计算、探索策略等功能,并可能还需要利用更复杂的神经网络架构和更详细的训练过程。如果你对完整的代码感兴趣,建议参考深度学习教程或者相关的开源项目。
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