用python写一个DQN代码,提供一个基础的框架就可以

时间: 2023-06-02 12:03:34 浏览: 163
好的,下面是一个基础的DQN代码框架,可以参考一下: ```python import gym import numpy as np import tensorflow as tf # 定义深度神经网络模型 class DQN(tf.keras.Model): def __init__(self, num_actions): super(DQN, self).__init__() self.dense1 = tf.keras.layers.Dense(64, activation='relu') self.dense2 = tf.keras.layers.Dense(64, activation='relu') self.dense3 = tf.keras.layers.Dense(num_actions, activation=None) def call(self, inputs): x = self.dense1(inputs) x = self.dense2(x) x = self.dense3(x) return x # 定义经验回放缓存类 class ReplayBuffer: def __init__(self, capacity): self.capacity = capacity self.buffer = [] def push(self, state, action, reward, next_state, done): if len(self.buffer) >= self.capacity: self.buffer.pop(0) self.buffer.append((state, action, reward, next_state, done)) def sample(self, batch_size): batch = np.random.choice(len(self.buffer), batch_size, replace=False) states, actions, rewards, next_states, dones = [], [], [], [], [] for i in batch: state, action, reward, next_state, done = self.buffer[i] states.append(state) actions.append(action) rewards.append(reward) next_states.append(next_state) dones.append(done) return np.array(states), np.array(actions), np.array(rewards), np.array(next_states), np.array(dones) # 定义DQN类 class DQNAgent: def __init__(self, env): self.env = env self.replay_buffer = ReplayBuffer(capacity=10000) self.model = DQN(num_actions=self.env.action_space.n) self.target_model = DQN(num_actions=self.env.action_space.n) self.target_model.set_weights(self.model.get_weights()) self.optimizer = tf.keras.optimizers.Adam(learning_rate=0.001) self.gamma = 0.99 self.epsilon = 1.0 self.epsilon_decay = 0.995 self.epsilon_min = 0.01 self.batch_size = 32 self.steps = 0 self.update_freq = 1000 def act(self, state): if np.random.rand() < self.epsilon: return self.env.action_space.sample() state = np.expand_dims(state, axis=0) q_value = self.model.predict(state) return np.argmax(q_value[0]) def train(self): self.steps += 1 states, actions, rewards, next_states, dones = self.replay_buffer.sample(self.batch_size) targets = self.model.predict_on_batch(states) q_next = self.target_model.predict_on_batch(next_states) targets[np.arange(self.batch_size), actions] = rewards + self.gamma * np.max(q_next, axis=1) * (1 - dones) loss = self.model.train_on_batch(states, targets) if self.steps % self.update_freq == 0: self.target_model.set_weights(self.model.get_weights()) if self.epsilon > self.epsilon_min: self.epsilon *= self.epsilon_decay return loss # 创建CartPole-v0环境实例 env = gym.make('CartPole-v0') # 创建DQNAgent实例 agent = DQNAgent(env) # 训练DQN网络 for episode in range(100): state = env.reset() episode_reward = 0 for step in range(200): action = agent.act(state) next_state, reward, done, info = env.step(action) episode_reward += reward agent.replay_buffer.push(state, action, reward, next_state, done) loss = agent.train() state = next_state if done: break print('Episode: {}, Steps: {}, Epsilon: {:.4f}, Episode Reward: {:.4f}, Loss: {:.4f}'.format( episode, step+1, agent.epsilon, episode_reward, loss)) ``` 上面的代码是使用TensorFlow 2.0实现的DQN算法,使用经验回放缓存来存储与批量采样过程。CartPole-v0游戏是OpenAI Gym中的一个非常简单的游戏,首先建议你先玩一下这个游戏,了解一下游戏规则和对象。你可以将这个代码作为代码框架,然后根据自己的需要进行修改,比如替换成其他的游戏环境,或者尝试更先进的深度强化学习算法,比如:DDQN、Dueling DQN或Rainbow等算法。

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