写一个基于tensorflow2.0的A3C强化学习算法python程序

时间: 2024-05-02 22:23:06 浏览: 184
好的,这是您的第一个问题。以下是基于Tensorflow 2.0的A3C强化学习算法的Python程序: ``` import tensorflow as tf import numpy as np import gym # 设置超参数 learning_rate = 0.0001 gamma = 0.99 n_workers = 8 # 线程数 n_steps = 5 # n步奖励 batch_size = n_workers * n_steps n_episodes = 10000 # 定义Actor-Critic模型 class ActorCritic(tf.keras.Model): def __init__(self): super(ActorCritic, self).__init__() self.dense1 = tf.keras.layers.Dense(128, activation='relu') self.policy_logits = tf.keras.layers.Dense(2) self.dense2 = tf.keras.layers.Dense(128, activation='relu') self.values = tf.keras.layers.Dense(1) def call(self, inputs): x = self.dense1(inputs) logits = self.policy_logits(x) v_preds = self.values(self.dense2(x)) return logits, v_preds env = gym.make('CartPole-v0') model = ActorCritic() optimizer = tf.keras.optimizers.Adam(learning_rate) # 用于计算n步奖励的函数 def get_n_step_rewards(rewards, v_preds, done): n = len(rewards) rewards = rewards + [0.0] * (n_steps - (n % n_steps)) if not done: _, last_v_pred = model(tf.constant([env.reset()], dtype=tf.float32)) v_preds = v_preds + [last_v_pred.numpy()[0]] n_step_rs = [] for i in range(0, n, n_steps): V = sum(n_steps_rs * gamma**np.arange(len(n_steps_rs))) n_step_rs += [V] * n_steps_rs return np.array(n_step_rs) # 开始训练 for episode in range(n_episodes): states = np.zeros((batch_size, 4)) actions = np.zeros((batch_size,)) rewards = np.zeros((batch_size,)) v_preds = np.zeros((batch_size,)) next_states = np.zeros((batch_size, 4)) dones = np.zeros((batch_size,)) s = env.reset() for i in range(batch_size): states[i] = s logits, v_pred = model(tf.constant([s], dtype=tf.float32)) a = tf.squeeze(tf.random.categorical(logits, 1)).numpy()[0] s_, r, done, _ = env.step(a) actions[i] = a rewards[i] = r v_preds[i] = v_pred.numpy()[0] next_states[i] = s_ dones[i] = done if done: s = env.reset() else: s = s_ n_step_rs = get_n_step_rewards(rewards, v_preds, done) with tf.GradientTape() as tape: logits, v_preds = model(tf.constant(states, dtype=tf.float32)) log_probs = tf.nn.sparse_softmax_cross_entropy_with_logits(logits=logits, labels=actions) advantage = tf.constant(n_step_rs, dtype=tf.float32) - v_preds critic_loss = tf.reduce_mean(tf.square(advantage)) actor_loss = tf.reduce_mean(log_probs * tf.stop_gradient(advantage)) entropy_loss = tf.reduce_mean(tf.nn.softmax(logits) * tf.nn.log_softmax(logits)) total_loss = actor_loss + 0.5 * critic_loss - 0.01 * entropy_loss grads = tape.gradient(total_loss, model.trainable_variables) optimizer.apply_gradients(zip(grads, model.trainable_variables)) print('Episode: {} \t\t Avg Reward: {}'.format(episode, np.mean(rewards))) ``` 希望这个Python程序可以对您有所帮助。如果您有其他问题,请随时问我。
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