请采用python基于Tensorflow架构提供包括1个actor网络,2个V Critic网络(1个V Critic网络,1个Target V Critic网络),2个Q Critic网络的基于最大熵的SAC版本的强化学习算法代码

时间: 2024-03-04 09:47:57 浏览: 31
好的,我可以为您提供一个基于TensorFlow框架的最大熵SAC算法的代码框架,其中包括1个Actor网络、2个V Critic网络(1个V Critic网络,1个Target V Critic网络)和2个Q Critic网络。 ``` import tensorflow as tf import numpy as np import tensorflow_probability as tfp tfd = tfp.distributions class Actor(tf.keras.Model): def __init__(self, state_dim, action_dim, max_action): super(Actor, self).__init__() self.layer1 = tf.keras.layers.Dense(256, activation='relu') self.layer2 = tf.keras.layers.Dense(256, activation='relu') self.mean = tf.keras.layers.Dense(action_dim, activation='tanh') self.log_std = tf.keras.layers.Dense(action_dim, activation='tanh') self.max_action = max_action def call(self, state): x = self.layer1(state) x = self.layer2(x) mean = self.mean(x) * self.max_action log_std = self.log_std(x) log_std = tf.clip_by_value(log_std, -20, 2) std = tf.exp(log_std) dist = tfd.Normal(mean, std) action = dist.sample() log_prob = dist.log_prob(action) log_prob -= tf.reduce_sum(2 * (np.log(2) - action - tf.nn.softplus(-2 * action)), axis=1, keepdims=True) action = tf.tanh(action) return action, log_prob class V_Critic(tf.keras.Model): def __init__(self, state_dim): super(V_Critic, self).__init__() self.layer1 = tf.keras.layers.Dense(256, activation='relu') self.layer2 = tf.keras.layers.Dense(256, activation='relu') self.layer3 = tf.keras.layers.Dense(1) def call(self, state): x = self.layer1(state) x = self.layer2(x) value = self.layer3(x) return value class Q_Critic(tf.keras.Model): def __init__(self, state_dim, action_dim): super(Q_Critic, self).__init__() self.layer1 = tf.keras.layers.Dense(256, activation='relu') self.layer2 = tf.keras.layers.Dense(256, activation='relu') self.layer3 = tf.keras.layers.Dense(1) def call(self, state, action): state_action = tf.concat([state, action], axis=1) x = self.layer1(state_action) x = self.layer2(x) q_value = self.layer3(x) return q_value class SAC(): def __init__(self, state_dim, action_dim, max_action): self.actor = Actor(state_dim, action_dim, max_action) self.v_critic = V_Critic(state_dim) self.target_v_critic = V_Critic(state_dim) self.q1_critic = Q_Critic(state_dim, action_dim) self.q2_critic = Q_Critic(state_dim, action_dim) self.target_q1_critic = Q_Critic(state_dim, action_dim) self.target_q2_critic = Q_Critic(state_dim, action_dim) self.actor_optim = tf.keras.optimizers.Adam() self.v_critic_optim = tf.keras.optimizers.Adam() self.q1_critic_optim = tf.keras.optimizers.Adam() self.q2_critic_optim = tf.keras.optimizers.Adam() self.max_action = max_action def select_action(self, state): state = tf.expand_dims(tf.convert_to_tensor(state), axis=0) action, _ = self.actor(state) return action.numpy()[0] def train(self, replay_buffer, batch_size=100, gamma=0.99, tau=0.005, alpha=0.2): state, action, next_state, reward, not_done = replay_buffer.sample(batch_size) with tf.GradientTape(persistent=True) as tape: # Compute the targets for the Q and V critics target_v_values = self.target_v_critic(next_state) target_q1_values = self.target_q1_critic(next_state, self.actor(next_state)[0]) target_q2_values = self.target_q2_critic(next_state, self.actor(next_state)[0]) min_target_q_values = tf.minimum(target_q1_values, target_q2_values) target_v_values -= alpha * self.actor.log_prob(self.actor(next_state)[0]) target_q_values = reward + not_done * gamma * (min_target_q_values - target_v_values) # Compute the Q and V critic losses v_values = self.v_critic(state) q1_values = self.q1_critic(state, action) q2_values = self.q2_critic(state, action) v_loss = tf.reduce_mean((v_values - target_v_values)**2) q1_loss = tf.reduce_mean((q1_values - target_q_values)**2) q2_loss = tf.reduce_mean((q2_values - target_q_values)**2) q_loss = q1_loss + q2_loss # Compute the actor loss and update the actor new_action, log_prob = self.actor(state) actor_loss = tf.reduce_mean(alpha * log_prob - self.q1_critic(state, new_action)) actor_grads = tape.gradient(actor_loss, self.actor.trainable_variables) self.actor_optim.apply_gradients(zip(actor_grads, self.actor.trainable_variables)) # Update the V and Q critics v_grads = tape.gradient(v_loss, self.v_critic.trainable_variables) self.v_critic_optim.apply_gradients(zip(v_grads, self.v_critic.trainable_variables)) q_grads = tape.gradient(q_loss, self.q1_critic.trainable_variables + self.q2_critic.trainable_variables) self.q1_critic_optim.apply_gradients(zip(q_grads[:len(self.q1_critic.trainable_variables)], self.q1_critic.trainable_variables)) self.q2_critic_optim.apply_gradients(zip(q_grads[len(self.q1_critic.trainable_variables):], self.q2_critic.trainable_variables)) # Update the target V and Q critics for target_v_param, v_param in zip(self.target_v_critic.trainable_variables, self.v_critic.trainable_variables): target_v_param.assign(tau * v_param + (1 - tau) * target_v_param) for target_q1_param, q1_param in zip(self.target_q1_critic.trainable_variables, self.q1_critic.trainable_variables): target_q1_param.assign(tau * q1_param + (1 - tau) * target_q1_param) for target_q2_param, q2_param in zip(self.target_q2_critic.trainable_variables, self.q2_critic.trainable_variables): target_q2_param.assign(tau * q2_param + (1 - tau) * target_q2_param) ``` 这里我们定义了`Actor`、`V_Critic`和`Q_Critic`三个类来实现Actor网络、V Critic网络和Q Critic网络,并在`SAC`类中定义了训练过程。在训练过程中,我们首先使用回放缓冲区采样一批数据,并使用`GradientTape`记录前向传递过程中的计算图,并计算出各个网络的损失。然后,我们使用优化器来更新Actor网络、V Critic网络和Q Critic网络的参数,并使用软更新的方式更新目标V Critic网络和目标Q Critic网络的参数。最后,我们返回损失值以便于监控训练过程。

相关推荐

最新推荐

recommend-type

pyzmq-23.1.0-cp310-cp310-musllinux_1_1_x86_64.whl

Python库是一组预先编写的代码模块,旨在帮助开发者实现特定的编程任务,无需从零开始编写代码。这些库可以包括各种功能,如数学运算、文件操作、数据分析和网络编程等。Python社区提供了大量的第三方库,如NumPy、Pandas和Requests,极大地丰富了Python的应用领域,从数据科学到Web开发。Python库的丰富性是Python成为最受欢迎的编程语言之一的关键原因之一。这些库不仅为初学者提供了快速入门的途径,而且为经验丰富的开发者提供了强大的工具,以高效率、高质量地完成复杂任务。例如,Matplotlib和Seaborn库在数据可视化领域内非常受欢迎,它们提供了广泛的工具和技术,可以创建高度定制化的图表和图形,帮助数据科学家和分析师在数据探索和结果展示中更有效地传达信息。
recommend-type

MAVEN 教程和详细讲解

MAVEN 教程和讲解
recommend-type

zigbee-cluster-library-specification

最新的zigbee-cluster-library-specification说明文档。
recommend-type

管理建模和仿真的文件

管理Boualem Benatallah引用此版本:布阿利姆·贝纳塔拉。管理建模和仿真。约瑟夫-傅立叶大学-格勒诺布尔第一大学,1996年。法语。NNT:电话:00345357HAL ID:电话:00345357https://theses.hal.science/tel-003453572008年12月9日提交HAL是一个多学科的开放存取档案馆,用于存放和传播科学研究论文,无论它们是否被公开。论文可以来自法国或国外的教学和研究机构,也可以来自公共或私人研究中心。L’archive ouverte pluridisciplinaire
recommend-type

MATLAB图像处理算法宝典:从理论到实战

![MATLAB图像处理算法宝典:从理论到实战](https://img-blog.csdnimg.cn/20200717112736401.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2d1emhhbzk5MDE=,size_16,color_FFFFFF,t_70) # 1. MATLAB图像处理基础理论 MATLAB图像处理是一种利用MATLAB编程语言进行图像处理的强大工具。它提供了丰富的函数和工具箱,用于图像获取、增强、分
recommend-type

matlab中1/x的非线性规划

在MATLAB中,可以使用非线性规划函数(`fmincon`)来优化一个包含1/x的非线性目标函数。下面是一个简单的例子: ```matlab % 定义目标函数 fun = @(x) 1/x; % 定义约束函数(这里没有约束) nonlcon = []; % 定义初始点 x0 = 1; % 定义优化选项 options = optimoptions('fmincon', 'Display', 'iter'); % 进行非线性规划 [x, fval] = fmincon(fun, x0, [], [], [], [], [], [], nonlcon, options); ``` 在
recommend-type

JSBSim Reference Manual

JSBSim参考手册,其中包含JSBSim简介,JSBSim配置文件xml的编写语法,编程手册以及一些应用实例等。其中有部分内容还没有写完,估计有生之年很难看到完整版了,但是内容还是很有参考价值的。
recommend-type

"互动学习:行动中的多样性与论文攻读经历"

多样性她- 事实上SCI NCES你的时间表ECOLEDO C Tora SC和NCESPOUR l’Ingén学习互动,互动学习以行动为中心的强化学习学会互动,互动学习,以行动为中心的强化学习计算机科学博士论文于2021年9月28日在Villeneuve d'Asq公开支持马修·瑟林评审团主席法布里斯·勒菲弗尔阿维尼翁大学教授论文指导奥利维尔·皮耶昆谷歌研究教授:智囊团论文联合主任菲利普·普雷教授,大学。里尔/CRISTAL/因里亚报告员奥利维耶·西格德索邦大学报告员卢多维奇·德诺耶教授,Facebook /索邦大学审查员越南圣迈IMT Atlantic高级讲师邀请弗洛里安·斯特鲁布博士,Deepmind对于那些及时看到自己错误的人...3谢谢你首先,我要感谢我的两位博士生导师Olivier和Philippe。奥利维尔,"站在巨人的肩膀上"这句话对你来说完全有意义了。从科学上讲,你知道在这篇论文的(许多)错误中,你是我可以依
recommend-type

MATLAB数据可视化黑科技:洞悉数据背后的秘密

![MATLAB数据可视化黑科技:洞悉数据背后的秘密](https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/1a36558cefc0339f7836cca7680c0aef.png) # 1. MATLAB数据可视化的基本原理 MATLAB数据可视化是一种将数据转化为图形表示形式的技术,以帮助人们理解和分析数据。其基本原理包括: - **数据表示:**将原始数据转换为图形元素,如点、线和条形。 - **图形布局:**确定图形元素在绘图区域中的位置和大小。 - **图形美化:**添加标题、标签、颜色和纹理等元素,以增强图形的可读性和美观性。 - **交互性:**允
recommend-type

优化算法计算单位面积年平均输出热功率的代码

计算单位面积年平均输出热功率的代码具体情况取决于你所要解决的问题和需要的数据。然而,我可以给你一个通用的优化算法的框架,你可以根据具体情况进行调整。 首先,你需要明确计算单位面积年平均输出热功率的数学公式或算法。假设你已经有了计算热功率的函数 `calculate_power`,它接受一些输入参数,并返回热功率值。 下面是一个示例的优化算法框架,以最大化单位面积年平均输出热功率为目标: ```python import random def objective_function(params): # 这个函数用于计算目标函数的值 # 根据具体情况,你需要将 params