下面是一个使用Python实现的简单的Q-learning模型的示例代码,该代码不使用任何外部库。
import numpy as np
# 定义Q-learning模型的参数
num_states = 6 # 状态数量
num_actions = 2 # 动作数量
learning_rate = 0.1 # 学习率
discount_factor = 0.9 # 折扣因子
num_episodes = 1000 # 总的训练回合数
# 初始化Q值表
Q = np.zeros((num_states, num_actions))
# 定义环境的奖励矩阵(R)
R = np.array([
[-1, -1, -1, -1, 0, -1],
[-1, -1, -1, 0, -1, 100],
[-1, -1, -1, 0, -1, -1],
[-1, 0, 0, -1, 0, -1],
[0, -1, -1, 0, -1, 100],
[-1, 0, -1, -1, 0, 100]
])
# 定义Q-learning算法
def q_learning():
for episode in range(num_episodes):
# 选择初始状态
state = np.random.randint(0, num_states)
while state != 5: # 终止状态为5
# 选择动作
action = np.random.choice(np.where(R[state, :] >= 0)[0])
# 更新Q值
next_state = action
max_next_action = np.argmax(Q[next_state, :])
Q[state, action] = (1 - learning_rate) * Q[state, action] + \
learning_rate * (R[state, action] + discount_factor * Q[next_state, max_next_action])
state = next_state
if (episode + 1) % 100 == 0:
print(f"Episode {episode + 1}/{num_episodes} completed")
print("Q-values:")
print(Q)
# 运行Q-learning算法
q_learning()
这个示例代码是一个简单的迷宫问题,其中有6个状态和2个动作。我们使用Q-learning算法来学习在迷宫中找到终点的最佳路径。在每个训练回合中,我们随机选择一个初始状态,并根据当前状态和选择的动作更新Q值。重复这个过程直到达到终止状态。最终,我们会得到一个Q值表,其中包含了每个状态-动作对的Q值。
上一篇:不使用外部库的简单拖放和排序