Python tarjoaa useita kirjastoja vahvistusoppimis- (RL)- ja Deep Reinforcement Learning (DRL) -mallien toteuttamiseen. Tässä on joitain suosituimmista ja laajimmin käytetyistä kirjastoista:
1. KerasRL:
- Kuvaus: KerasRL on syvää vahvistava oppimiskirjasto, joka on rakennettu Kerasin syväoppimiskirjaston päälle. Se tarjoaa joukon korkean tason sovellusliittymiä vahvistavien oppimismallien rakentamiseen ja kouluttamiseen. KerasRL sisältää suosittujen algoritmien, kuten Deep Q-Networks (DQN) ja Actor-Critic-menetelmien toteutuksia[1][3].
- Ehdot:
- Täysin huippuluokan RL-menetelmät: Toteutettuja algoritmeja ovat DQN, DDPG, CDQN, CEM ja Deep SARSA.
- Helppo aloittaa: Koodi on hyvin kommentoitu ja helppolukuinen, joten se on helppo ymmärtää ja muokata.
- Helppo kytkeä oma ympäristösi: Ei ole agnostikko OpenAI Gym -ympäristölle, joten muokkauksia tarvitaan muita ympäristöjä varten.
- Helppo muokata agentteja: Erittäin helppo lisätä uusia agentteja.
- Yhteisö ja päivitykset: Ei aktiivisesti ylläpidetty.
- Tensorboard-tuki: Ei käytössä.
- Muut ominaisuudet: Sisältää vektorisoidun ympäristöjärjestelmän[4].
2. RL_Coach:
- Kuvaus: RL_Coach on Intel AI Labin kehittämä Python RL -kehys. Se sisältää monia huippuluokan algoritmeja ja paljastaa helppokäyttöiset API:t uusien RL-algoritmien kokeiluun. Komponentit ovat modulaarisia, joten olemassa olevia komponentteja on helppo laajentaa ja käyttää uudelleen[1].
- Ehdot:
- Toteutetut huippuluokan RL-algoritmit: Sisältää laajan valikoiman algoritmeja, kuten Actor-Critic, ACER, Behavioral Cloning ja paljon muuta.
- Virallinen dokumentaatio ja opetusohjelmat: Saatavilla on täydellinen dokumentaatio ja arvokkaita opetusohjelmia.
- Luettava koodi: Koodi on avoimen lähdekoodin, mutta siinä ei ole kommentteja, mikä tekee mukauttamisesta haastavaa.
- Tuettujen ympäristöjen määrä: Ei määritelty.
- Loki- ja seurantatyökalut: Ei määritelty.
- Vektoroitu ympäristö: Ei määritelty.
- Säännölliset päivitykset: Ei määritelty[1].
3. Tensorforce:
- Kuvaus: Tensorforce on TensorFlowiin perustuva syvävahvistava oppimiskehys. Se sisältää yhden RL-algoritmien parhaista toteutuksista[4].
- Ehdot:
- Teknisen tason RL-menetelmät: Ei määritelty.
- Hyvä dokumentaatio ja opetusohjelmat: Ei määritelty.
- Toimii omassa ympäristössäsi: Ei määritelty.
- Luettava koodi: Ei määritelty.
- Säännölliset päivitykset ja aktiivinen yhteisö: Ei määritelty.
- Tensorboard-tuki: Ei määritelty.
- Muut ominaisuudet: Ei määritelty[4].
4. Pyqlearning:
- Kuvaus: Pyqlearning on Python-kirjasto vahvistusoppimisen ja syvävahvistusoppimisen toteuttamiseen, erityisesti Q-Learningille, Deep Q-Networkille ja Multi-agent Deep Q-Networkille. Se voidaan optimoida hehkutusmalleilla, kuten Simulated Hehkutus, Adaptive Simulated Hehkutus ja Quantum Monte Carlo Method[2].
- Ehdot:
- Teknisen tason RL-menetelmät: Ei määritelty.
- Virallinen dokumentaatio ja opetusohjelmat: Ei määritelty.
- Luettava koodi: Ei määritelty.
- Tuettujen ympäristöjen määrä: Ei määritelty.
- Loki- ja seurantatyökalut: Ei määritelty.
- Vektoroitu ympäristö: Ei määritelty.
- Säännölliset päivitykset: Ei määritelty[2].
5. Vakaat lähtötasot:
- Kuvaus: Stable Baselines on tehokas kirjasto, joka tarjoaa kokoelman huippuluokan vahvistusoppimisalgoritmeja Pythonissa. Se on rakennettu OpenAI Gym -kirjaston päälle ja tarjoaa yksinkertaisen ja helppokäyttöisen sovellusliittymän vahvistusoppimisagenttien kouluttamiseen ja arviointiin[3].
- Ehdot:
- Täysin huippuluokan RL-menetelmät: Sisältää suosittujen algoritmien, kuten A2C, TRPO ja PPO, toteutukset.
- Hyvä dokumentaatio ja opetusohjelmat: Ei määritelty.
- Toimii omassa ympäristössäsi: Ei määritelty.
- Luettava koodi: Ei määritelty.
- Säännölliset päivitykset ja aktiivinen yhteisö: Ei määritelty.
- Tensorboard-tuki: Ei määritelty.
- Muut ominaisuudet: Ei määritelty[3].
6. Ray RLlib:
- Kuvaus: Ray RLlib on vahvistusoppimiskirjasto, joka on rakennettu Rayn hajautetun laskentakehyksen päälle. Se tarjoaa kattavan joukon sovellusliittymiä vahvistavien oppimismallien rakentamiseen ja koulutukseen, mukaan lukien tuki hajautettuun koulutukseen ja hyperparametrien viritykseen[3].
- Ehdot:
- Täysin huippuluokan RL-menetelmät: Sisältää suosittujen algoritmien, kuten DQN, A3C ja IMPALA, toteutukset.
- Hyvä dokumentaatio ja opetusohjelmat: Ei määritelty.
- Toimii omassa ympäristössäsi: Ei määritelty.
- Luettava koodi: Ei määritelty.
- Säännölliset päivitykset ja aktiivinen yhteisö: Ei määritelty.
- Tensorboard-tuki: Ei määritelty.
- Muut ominaisuudet: Ei määritelty[3].
7. Dopamiini:
- Kuvaus: Dopamiini on Googlen kehittämä oppimiskirjasto. Se on suunniteltu tarjoamaan joustava ja helppokäyttöinen kehys vahvistusoppimisagenttien rakentamiseen ja kouluttamiseen. Dopamiini sisältää suosittujen algoritmien, kuten DQN ja C51, toteutuksia sekä työkaluja vahvistusoppimiskokeiden visualisointiin ja analysoimiseen[3].
- Ehdot:
- Uusinta tekniikkaa edustavat RL-menetelmät: Sisältää suosittujen algoritmien toteutukset.
- Hyvä dokumentaatio ja opetusohjelmat: Ei määritelty.
- Toimii omassa ympäristössäsi: Ei määritelty.
- Luettava koodi: Ei määritelty.
- Säännölliset päivitykset ja aktiivinen yhteisö: Ei määritelty.
- Tensorboard-tuki: Ei määritelty.
- Muut ominaisuudet: Ei määritelty[3].
8. RLkit:
- Kuvaus: RLkit on Berkeley Artificial Intelligence Research (BAIR) -laboratorion kehittämä vahvistusoppimiskirjasto. Se on rakennettu PyTorchin päälle ja tarjoaa joukon korkean tason API-liittymiä vahvistavien oppimismallien rakentamiseen ja kouluttamiseen. RLkit sisältää suosittujen algoritmien, kuten DDPG:n ja SAC:n, toteutuksia sekä työkaluja tulosten visualisointiin ja analysointiin[3].
- Ehdot:
- Uusimmat RL-menetelmät: Sisältää suosittujen algoritmien toteutukset.
- Hyvä dokumentaatio ja opetusohjelmat: Ei määritelty.
- Toimii omassa ympäristössäsi: Ei määritelty.
- Luettava koodi: Ei määritelty.
- Säännölliset päivitykset ja aktiivinen yhteisö: Ei määritelty.
- Tensorboard-tuki: Ei määritelty.
- Muut ominaisuudet: Ei määritelty[3].
Jokaisella kirjastolla on vahvuutensa ja heikkoutensa, ja käytettävän kirjaston valinta riippuu projektisi erityisvaatimuksista. Jos esimerkiksi tarvitset kirjaston, jossa on laaja valikoima toteutettuja algoritmeja, RL_Coach saattaa olla hyvä valinta. Jos haluat mieluummin TensorFlown päälle rakennetun kirjaston, Tensorforce voisi olla sopiva. Stable Baselines saattaa olla paras vaihtoehto kirjastolle, jossa on yksinkertainen ja helppokäyttöinen API[1][3][4].
Lainaukset:[1] https://neptune.ai/blog/the-best-tools-for-reinforcement-learning-in-python
[2] https://pypi.org/project/pyqlearning/
[3] https://www.devopsschool.com/blog/list-of-reinforcement-learning-libraries/
[4] https://blog.dataiku.com/on-choosing-a-deep-reinforcement-learning-library
[5] https://pub.towardsai.net/top-python-packages-for-studying-reinforcement-learning-e332e1c6e16a?gi=9d11806ea7b2