强化学习迷宫用Python编写代码

好的，下面是一个简单的强化学习迷宫代码示例，使用Python语言编写：

import numpy as np
import random

# 创建迷宫
maze = np.array([
    [0, 0, 0, 0, 0],
    [0, 1, 0, 1, 0],
    [0, 1, 0, 0, 0],
    [0, 1, 1, 1, 0],
    [0, 0, 0, 0, 0]
])
ROWS, COLS = maze.shape

# 定义动作集合
actions = ['up', 'down', 'left', 'right']

# 定义奖励矩阵
rewards = np.array([
    [0, 0, 0, 0, 0],
    [0, -1, 0, -1, 0],
    [0, -1, 0, 0, 0],
    [0, -1, -1, -1, 0],
    [0, 0, 0, 0, 0]
])

# 定义Q表
Q = np.zeros((ROWS, COLS, len(actions)))

# 定义超参数
EPSILON = 0.9
ALPHA = 0.1
GAMMA = 0.9
MAX_EPISODES = 50

# 定义状态转换函数
def next_state(row, col, action):
    if action == 'up' and row > 0 and maze[row-1][col] != 1:
        row -= 1
    elif action == 'down' and row < ROWS-1 and maze[row+1][col] != 1:
        row += 1
    elif action == 'left' and col > 0 and maze[row][col-1] != 1:
        col -= 1
    elif action == 'right' and col < COLS-1 and maze[row][col+1] != 1:
        col += 1
    return row, col

# 定义Q学习算法函数
def q_learning():
    for episode in range(MAX_EPISODES):
        row, col = 4, 0   # 起点
        while (row, col) != (0, 4):   # 终点
            if random.uniform(0, 1) < EPSILON:
                action = actions[np.argmax(Q[row][col])]
            else:
                action = random.choice(actions)
            next_row, next_col = next_state(row, col, action)
            reward = rewards[next_row][next_col]
            Q[row][col][actions.index(action)] += ALPHA * (reward + GAMMA * np.max(Q[next_row][next_col]) - Q[row][col][actions.index(action)])
            row, col = next_row, next_col

# 运行Q学习算法
q_learning()
print(Q)

在上面的代码中，我们首先定义了一个迷宫，该迷宫是一个5x5大小的二维数组，其中0表示可以通过的路，1表示障碍物。然后，我们定义了动作集合、奖励矩阵和Q表。接下来，我们使用Q学习算法来训练我们的智能体，直到智能体能够从起点走到终点。

在训练过程中，我们首先初始化智能体的位置为起点，然后根据Q表选择一个动作。根据当前位置和选择的动作，我们计算下一个状态，并获得对应的奖励。然后，我们使用Q学习算法更新Q表。这个过程会重复进行，直到智能体能够从起点走到终点。最后，我们输出Q表，以便查看每个状态和动作的Q值。