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火车加固学习代理

创建了一个环境和强化学习代理后,您可以使用该环境和强化学习代理训练函数。要配置培训,请使用rlTrainingOptions函数。例如,创建培训选项集选择,以及火车代理人代理人在环境中env

选择= rlTrainingOptions (......“MaxEpisodes”, 1000,......'maxstepperepisode', 1000,......'stoptrinaincriteria'“AverageReward”......“StopTrainingValue”, 480);trainStats =火车(代理,env,选择);

有关创建代理商的更多信息,请参阅强化学习代理.有关创建环境的更多信息,请参见为加强学习创建Matlab环境创建强化学习的万博1manbetxSimulink环境

训练随着培训的进行,更新代理。为了保存原始代理参数供以后使用,请将代理保存到mat -文件中。

保存(“italitagent.mat”“代理人”

中指定的条件将自动终止培训stoptrinatreaincriteria.stoptriningvalue.您的选择rlTrainingOptions对象满意。手动终止正在进行的培训,类型Ctrl + C.或者,在钢筋学习集团管理器中,单击停止训练.因为训练在每个集中更新代理,您可以通过呼叫恢复培训火车(代理,env, trainOpts)同样,在不丢失第一次调用时学到的训练参数的情况下训练

培训算法

一般来说,培训执行以下步骤。

  1. 初始化代理。

  2. 对于每一次集:

    1. 重置环境。

    2. 获得初始观察S.0.从环境中。

    3. 计算初始动作A.0.=μ.S.0.),在那里μ.S.)是现行政策。

    4. 将当前操作设置为初始操作(A.A.0.),并将当前观察设置为初始观察(S.S.0.).

    5. 当情节尚未结束或终止时,请执行以下步骤。

      1. 申请行动A.对环境并获得下一个观察S''和奖励R.

      2. 从经验中学习(S.A.R.S').

      3. 计算下一个动作A'=μ.S').

      4. 使用下一个操作更新当前操作(A.A')通过下次观察更新当前观察(S.S').

      5. 如果满足环境中定义的终止条件,则终止该集。

  3. 如果满足培训终止条件,终止培训。否则,就开始下一集。

软件如何执行这些步骤的细节取决于代理和环境的配置。例如,在每一集的开始重置环境可以包括随机初始状态值,如果您配置您的环境这样做。有关代理及其训练算法的更多信息,请参见强化学习代理

剧集经理

默认情况下,调用训练函数打开Reinforcement Learning Episode Manager,它让您可视化培训进度。“剧集经理”情节显示了每一集的奖励(EpisodeReward)和运行平均奖励价值(平均).同样,对于有评论家的特工,情节显示了评论家在每一集开始时对折扣长期报酬的估计(EpisodeQ0).Episode Manager还显示各种剧集和培训统计信息。你也可以使用训练返回剧集和培训信息的功能。

对于批评者的代理商,第六章是在给定初始环境观察的情况下,每一事件开始时对贴现长期回报的估计。随着培训的进行,如果评论家是精心设计的。第六章接近真实的贴现长期回报,如上图所示。

要关闭钢筋学习剧集管理器,请设置情节选择rlTrainingOptions到目前为止“没有”

保存候选人

在培训期间,您可以保存满足您在SaveAgentCriteriaSaveAgentValue.您的选择rlTrainingOptions对象。例如,即使尚未满足终止培训的整体条件,您还可以保存剧集奖励超出某个值的任何代理。例如,当剧集奖励大于时,保存代理100.

选择= rlTrainingOptions (“SaveAgentCriteria”“EpisodeReward”'SaveagentValue', 100年);

训练将已保存的代理存储在指定的文件夹中的mat -文件中SaveAgentDirectory选择rlTrainingOptions.例如,已保存的代理可以有用,以测试在长期运行培训过程中生成的候选代理。有关保存标准和保存位置的详细信息,请参阅rlTrainingOptions

培训完成后,您可以从MATLAB中保存最终培训的代理®工作区使用保存函数。例如,保存代理myAgent到文件FinalAgent.mat.在当前的工作目录中。

保存(opt.SaveAgentDirectory +“/finalagent.mat”“代理”

默认情况下,保存DDPG和DQN代理时,不会保存体验缓冲区数据。如果您计划进一步列出已保存的代理,您可以使用以前的经验缓冲区作为起点开始培训。在这种情况下,设置SaveExperienceBufferWithAgent选择真实.对于某些代理,例如具有大经验缓冲区和基于图像的观察的代理,节省体验缓冲区所需的内存很大。在这些情况下,您必须确保已保存的代理商可用的内存足够。

并行计算

您可以通过运行并行培训模拟来加速代理培训。如果您有并行计算工具箱™软件,则可以在多核计算机上运行并行模拟。如果你有MATLAB并行服务器™软件,您可以在计算机集群或云资源上运行并行模拟。

使用并行计算的培训代理时,主机客户端将代理和环境的副本发送给每个并行工作者。每个工人在环境中模拟代理,并将其模拟数据发送回主机。主机代理从工人发送的数据中学习,并将更新的策略参数发送回工人。

创建一个平行的池NWorkers,请使用以下语法。

池= parpool(n);

如果您没有使用并行池使用parpool.(并行计算工具箱),这训练函数使用默认并行池首选项自动创建一个。有关指定这些偏好的更多信息,请参阅指定并行首选项(并行计算工具箱)

对于DDPG和DQN代理等违规代理,请勿使用所有核心以进行并行培训。例如,如果您的CPU有六个核心,用四名工人列车。这样做为主机客户提供更多资源,以根据从工人发送的经验计算渐变。限制工作人员的数量是在工人上计算梯度时的政策代理(如PG和AC代理)。

有关配置培训使用并行计算的更多信息,请参阅UseParallel并行化选项选项rlTrainingOptions

为了从并行计算中受益,模拟环境的计算成本必须比向主机发送体验时的参数优化相对昂贵。如果模拟环境的开销不够大,工人就会在等待主机学习并发回更新后的参数时闲置。

当从工人那里发回经验时,当比率(R.)环境步骤对学习复杂性的复杂性很大。如果环境快速模拟(R.很小),您不太可能从基于体验的并行化获得任何益处。如果环境昂贵而模拟,但它也是昂贵的学习(例如,如果迷你批次大小很大),那么您也不太可能提高样本效率。但是,在这种情况下,对于违规代理商,您可以减少迷你批量尺寸R.更大,提高了样品效率。

有关使用Patlab中使用并行计算的代理的示例,请参阅火车AC代理商使用并行计算平衡车杆系统.下面是一个在Simulink中使用并行计算训练代理的示例万博1manbetx®,看看使用并行计算的车道保持辅助列车DQN代理

GPU加速

当使用深度神经网络函数近似器为演员或评论家表示时,您可以通过在GPU而不是CPU上执行表示操作来加速训练。为此,设置UseDevice选择“GPU”

opt = rlrepresentationOptions(“UseDevice”“GPU”);

任何性能改进的大小取决于您的特定应用程序和网络配置。

验证培训的政策

要验证培训的代理,您可以使用培训环境中的代理商使用SIM函数。要配置模拟,请使用RlsimulationOptions.

验证代理时,请考虑检查代理如何处理以下情况:

与并行培训一样,如果您有并行计算工具箱软件,则可以在多核计算机上运行多个并行模拟。如果你有MATLAB并行服务器软件,您可以在计算机集群或云资源上运行多个并行模拟。有关配置模拟以使用并行计算的详细信息,请参阅UseParallel并行化选项RlsimulationOptions.

环境可视化

如果您的培训环境实施情节方法,您可以在培训和仿真期间可视化环境行为。如果你打电话情节(env)在培训或模拟之前,在哪里env是您的环境对象,然后是培训期间的可视化更新,允许您可视化每个剧集或模拟的进度。

使用并行计算培训或模拟代理时不支持环境可视化。万博1manbetx

对于自定义环境,您必须实现自己的环境情节方法。有关创建自定义环境的更多信息情节功能,请参阅从模板创建自定义MATLAB环境

另请参阅

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