Home Arrow Icon Knowledge base Arrow Icon Global Arrow Icon 강화 학습을 위한 Python 라이브러리


강화 학습을 위한 Python 라이브러리


Python은 강화 학습(RL) 및 심층 강화 학습(DRL) 모델을 구현하기 위한 여러 라이브러리를 제공합니다. 가장 인기 있고 널리 사용되는 라이브러리는 다음과 같습니다.

1. 케라스RL:
- 설명: KerasRL은 Keras 딥러닝 라이브러리 위에 구축된 심층 강화학습 라이브러리입니다. 강화 학습 모델을 구축하고 훈련하기 위한 고급 API 세트를 제공합니다. KerasRL에는 DQN(Deep Q-Networks) 및 Actor-Critic 방법[1][3]과 같은 널리 사용되는 알고리즘의 구현이 포함되어 있습니다.
- 기준:
- 최첨단 RL 방법: 구현된 알고리즘에는 DQN, DDPG, CDQN, CEM 및 Deep SARSA가 포함됩니다.
- 시작하기 쉬움: 코드는 주석이 잘 되어 있고 읽기 쉬우므로 이해하고 수정하기 쉽습니다.
- 자신만의 환경을 연결하기 쉽습니다: OpenAI Gym에 구애받지 않으므로 다른 환경에 대한 수정이 필요합니다.
- 에이전트 수정이 용이함: 새 에이전트를 추가하는 것이 매우 쉽습니다.
- 커뮤니티 및 업데이트: 적극적으로 유지 관리되지 않습니다.
- 텐서보드 지원: 구현되지 않았습니다.
- 기타 기능: 벡터화된 환경 시스템[4]을 포함합니다.

2. RL_코치:
- 설명: RL_Coach는 Intel AI Lab에서 개발한 Python RL 프레임워크입니다. 여기에는 많은 최첨단 알고리즘이 포함되어 있으며 새로운 RL 알고리즘을 실험하기 위한 사용하기 쉬운 API를 제공합니다. 구성 요소는 모듈식이므로 기존 구성 요소를 쉽게 확장하고 재사용할 수 있습니다[1].
- 기준:
- 최신 RL 알고리즘 구현: Actor-Critic, ACER, Behavioral Cloning 등과 같은 광범위한 알고리즘을 포함합니다.
- 공식 문서 및 튜토리얼: 완전한 문서와 귀중한 튜토리얼을 이용할 수 있습니다.
- 읽기 가능한 코드: 코드는 오픈 소스이지만 주석이 부족하여 사용자 정의가 어렵습니다.
- 지원되는 환경 수: 지정되지 않습니다.
- 로깅 및 추적 도구: 지정되지 않았습니다.
- 벡터화된 환경: 지정되지 않음.
- 정기 업데이트: 지정되지 않음[1].

3. 텐서포스:
- 설명: Tensorforce는 TensorFlow를 기반으로 하는 심층 강화 학습 프레임워크입니다. 여기에는 RL 알고리즘의 최고의 구현 중 하나가 포함되어 있습니다[4].
- 기준:
- 최첨단 RL 방법: 지정되지 않음.
- 좋은 문서 및 튜토리얼: 지정되지 않았습니다.
- 자신의 환경에서 작동: 지정되지 않음.
- 읽을 수 있는 코드: 지정되지 않았습니다.
- 정기 업데이트 및 활발한 커뮤니티: 지정되지 않음.
- 텐서보드 지원: 지정되지 않음.
- 기타 기능: 지정되지 않음[4].

4. Pyq학습:
- 설명: Pyqlearning은 강화 학습 및 심층 강화 학습, 특히 Q-Learning, Deep Q-Network 및 Multi-agent Deep Q-Network를 구현하기 위한 Python 라이브러리입니다. Simulated Annealing, Adaptive Simulated Annealing 및 Quantum Monte Carlo Method[2]와 같은 Annealing 모델을 통해 최적화할 수 있습니다.
- 기준:
- 최첨단 RL 방법: 지정되지 않음.
- 공식 문서 및 튜토리얼: 지정되지 않았습니다.
- 읽을 수 있는 코드: 지정되지 않았습니다.
- 지원되는 환경 수: 지정되지 않습니다.
- 로깅 및 추적 도구: 지정되지 않았습니다.
- 벡터화된 환경: 지정되지 않음.
- 정기 업데이트: 지정되지 않음[2].

5. 안정적인 기준선:
- 설명: Stable Baselines는 Python에서 최첨단 강화 학습 알고리즘 모음을 제공하는 강력한 라이브러리입니다. OpenAI Gym 라이브러리를 기반으로 구축되었으며 강화 학습 에이전트를 훈련하고 평가하기 위한 간단하고 사용하기 쉬운 API를 제공합니다[3].
- 기준:
- 최첨단 RL 방법: A2C, TRPO 및 PPO와 같은 널리 사용되는 알고리즘의 구현을 포함합니다.
- 좋은 문서 및 튜토리얼: 지정되지 않았습니다.
- 자신의 환경에서 작동: 지정되지 않음.
- 읽을 수 있는 코드: 지정되지 않았습니다.
- 정기 업데이트 및 활발한 커뮤니티: 지정되지 않음.
- 텐서보드 지원: 지정되지 않음.
- 기타 기능: 지정되지 않음[3].

6. 레이 RLlib:
- 설명: Ray RLlib는 Ray 분산 컴퓨팅 프레임워크 위에 구축된 강화 학습 라이브러리입니다. 이는 분산 훈련 및 하이퍼파라미터 튜닝에 대한 지원을 포함하여 강화 학습 모델을 구축하고 훈련하기 위한 포괄적인 API 세트를 제공합니다[3].
- 기준:
- 최첨단 RL 방법: DQN, A3C, IMPALA와 같은 널리 사용되는 알고리즘의 구현을 포함합니다.
- 좋은 문서 및 튜토리얼: 지정되지 않았습니다.
- 자신의 환경에서 작동: 지정되지 않음.
- 읽을 수 있는 코드: 지정되지 않았습니다.
- 정기 업데이트 및 활발한 커뮤니티: 지정되지 않음.
- 텐서보드 지원: 지정되지 않음.
- 기타 기능: 지정되지 않음[3].

7. 도파민:
- 설명: Dopamine은 Google에서 개발한 강화학습 라이브러리입니다. 강화 학습 에이전트를 구축하고 훈련하기 위한 유연하고 사용하기 쉬운 프레임워크를 제공하도록 설계되었습니다. Dopamine에는 DQN 및 C51과 같은 널리 사용되는 알고리즘의 구현뿐만 아니라 강화 학습 실험을 시각화하고 분석하기 위한 도구도 포함되어 있습니다[3].
- 기준:
- 최첨단 RL 방법: 널리 사용되는 알고리즘의 구현을 포함합니다.
- 좋은 문서 및 튜토리얼: 지정되지 않았습니다.
- 자신의 환경에서 작동: 지정되지 않음.
- 읽을 수 있는 코드: 지정되지 않았습니다.
- 정기 업데이트 및 활발한 커뮤니티: 지정되지 않음.
- 텐서보드 지원: 지정되지 않음.
- 기타 기능: 지정되지 않음[3].

8. RL킷:
- 설명: RLkit은 Berkeley Artificial Intelligence Research(BAIR) Lab에서 개발한 강화 학습 라이브러리입니다. PyTorch를 기반으로 구축되었으며 강화 학습 모델을 구축하고 훈련하기 위한 고급 API 세트를 제공합니다. RLkit에는 DDPG 및 SAC와 같은 널리 사용되는 알고리즘의 구현뿐만 아니라 결과를 시각화하고 분석하는 도구도 포함되어 있습니다[3].
- 기준:
- 최첨단 RL 방법: 널리 사용되는 알고리즘의 구현을 포함합니다.
- 좋은 문서 및 튜토리얼: 지정되지 않았습니다.
- 자신의 환경에서 작동: 지정되지 않음.
- 읽을 수 있는 코드: 지정되지 않았습니다.
- 정기 업데이트 및 활발한 커뮤니티: 지정되지 않음.
- 텐서보드 지원: 지정되지 않음.
- 기타 기능: 지정되지 않음[3].

각 라이브러리에는 장단점이 있으며, 어떤 라이브러리를 사용할지는 프로젝트의 특정 요구 사항에 따라 달라집니다. 예를 들어, 광범위하게 구현된 알고리즘이 포함된 라이브러리가 필요한 경우 RL_Coach가 좋은 선택일 수 있습니다. TensorFlow 위에 구축된 라이브러리를 선호한다면 Tensorforce가 적합할 수 있습니다. 간단하고 사용하기 쉬운 API를 갖춘 라이브러리의 경우 Stable Baselines가 최선의 옵션일 수 있습니다[1][3][4].

인용:
[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