实现完整的 DQN 算法
终于到这一步了!所有前置环节都已完成;现在您将实现完整的 DQN 算法,并用它来训练一个 Lunar Lander 智能体。这意味着算法不仅会使用经验回放(Experience Replay),还将使用衰减的ε-贪婪(Decayed Epsilon-Greediness)和固定 Q 目标(Fixed Q-Targets)。
已为您提供实现了衰减ε-贪婪策略的 select_action() 函数,以及上一练习中的 update_target_network() 函数。接下来只需把这些函数放入 DQN 的训练循环中,并确保在计算损失时正确使用目标网络。
您需要维护一个新的步数计数器 total_steps,用于随时间衰减 ε 的取值。该变量已为您初始化为 0。
本练习是课程的一部分
Python 中的深度强化学习
练习说明
- 使用
select_action()实现衰减ε-贪婪并选择智能体的动作;您需要使用跨回合累计的total_steps。 - 在计算 TD 目标之前,先关闭梯度跟踪。
- 获得下一状态后,获取该下一状态的 Q 值。
- 在每一步结束时更新目标网络。
交互式实操练习
通过完成这段示例代码来试试这个练习。
for episode in range(10):
state, info = env.reset()
done = False
step = 0
episode_reward = 0
while not done:
step += 1
total_steps += 1
q_values = online_network(state)
# Select the action with epsilon greediness
action = ____(____, ____, start=.9, end=.05, decay=1000)
next_state, reward, terminated, truncated, _ = env.step(action)
done = terminated or truncated
replay_buffer.push(state, action, reward, next_state, done)
if len(replay_buffer) >= batch_size:
states, actions, rewards, next_states, dones = replay_buffer.sample(64)
q_values = online_network(states).gather(1, actions).squeeze(1)
# Ensure gradients are not tracked
with ____:
# Obtain the next state Q-values
next_q_values = ____(next_states).amax(1)
target_q_values = rewards + gamma * next_q_values * (1-dones)
loss = nn.MSELoss()(q_values, target_q_values)
optimizer.zero_grad()
loss.backward()
optimizer.step()
# Update the target network weights
____(____, ____, tau=.005)
state = next_state
episode_reward += reward
describe_episode(episode, reward, episode_reward, step)