Home Arrow Icon Knowledge base Arrow Icon Global Arrow Icon Biblioteki Pythona do uczenia się ze wzmocnieniem


Biblioteki Pythona do uczenia się ze wzmocnieniem


Python oferuje kilka bibliotek do wdrażania modeli uczenia się przez wzmacnianie (RL) i uczenia się przez głębokie wzmacnianie (DRL). Oto niektóre z najpopularniejszych i powszechnie używanych bibliotek:

1. KerasRL:
- Opis: KerasRL to biblioteka do głębokiego uczenia się przez wzmacnianie, zbudowana na bazie biblioteki Keras do głębokiego uczenia się. Zapewnia zestaw interfejsów API wysokiego poziomu do budowania i szkolenia modeli uczenia się przez wzmacnianie. KerasRL zawiera implementacje popularnych algorytmów, takich jak metody Deep Q-Networks (DQN) i Actor-Critic[1] [3].
- Kryteria:
- Najnowocześniejsze metody RL: Zaimplementowane algorytmy obejmują DQN, DDPG, CDQN, CEM i Deep SARSA.
- Łatwy start: Kod jest dobrze skomentowany i łatwy do odczytania, co ułatwia jego zrozumienie i modyfikację.
- Łatwe podłączenie własnego środowiska: Nie jest niezależny od OpenAI Gym, więc w przypadku innych środowisk wymagane są modyfikacje.
- Łatwa modyfikacja agentów: Bardzo łatwe dodawanie nowych agentów.
- Społeczność i aktualizacje: Nie jest aktywnie utrzymywana.
- Obsługa Tensorboard: Nie zaimplementowano.
- Inne funkcje: Obejmuje system środowiska wektoryzowanego[4].

2. RL_Trener:
- Opis: RL_Coach to framework Python RL opracowany przez Intel AI Lab. Zawiera wiele najnowocześniejszych algorytmów i udostępnia łatwe w użyciu interfejsy API do eksperymentowania z nowymi algorytmami RL. Komponenty są modułowe, co ułatwia rozbudowę i ponowne wykorzystanie istniejących komponentów[1].
- Kryteria:
- Zaimplementowano najnowocześniejsze algorytmy RL: Zawiera szeroką gamę algorytmów, takich jak aktor-krytyk, ACER, klonowanie behawioralne i inne.
- Oficjalna dokumentacja i tutoriale: Dostępna jest pełna dokumentacja i cenne tutoriale.
- Czytelny kod: Kod jest kodem typu open source, ale brakuje mu komentarzy, co utrudnia dostosowywanie.
- Liczba obsługiwanych środowisk: Nie określono.
- Narzędzia do rejestrowania i śledzenia: Nie określono.
- Środowisko wektoryzowane: Nie określono.
- Regularne aktualizacje: Nie określono[1].

3. Siła Tensoru:
- Opis: Tensorforce to platforma do głębokiego uczenia się przez wzmacnianie oparta na TensorFlow. Zawiera jedną z najlepszych implementacji algorytmów RL[4].
- Kryteria:
- Najnowocześniejsze metody RL: Nie określono.
- Dobra dokumentacja i tutoriale: Nie określono.
- Działa w Twoim własnym środowisku: Nie określono.
- Kod czytelny: Nie określono.
- Regularne aktualizacje i aktywna społeczność: Nie określono.
- Obsługa Tensorboard: Nie określono.
- Inne funkcje: Nie określono[4].

4. Pyqlearning:
- Opis: Pyqlearning to biblioteka Pythona do implementowania uczenia się ze wzmocnieniem i głębokiego uczenia się ze wzmocnieniem, szczególnie dla Q-Learning, Deep Q-Network i Multi-agent Deep Q-Network. Można go zoptymalizować za pomocą modeli wyżarzania, takich jak wyżarzanie symulowane, wyżarzanie adaptacyjne symulowane i metoda kwantowa Monte Carlo[2].
- Kryteria:
- Najnowocześniejsze metody RL: Nie określono.
- Oficjalna dokumentacja i tutoriale: Nie określono.
- Kod czytelny: Nie określono.
- Liczba obsługiwanych środowisk: Nie określono.
- Narzędzia do rejestrowania i śledzenia: Nie określono.
- Środowisko wektoryzowane: Nie określono.
- Regularne aktualizacje: Nie określono[2].

5. Stabilne linie bazowe:
- Opis: Stable Baselines to potężna biblioteka oferująca zbiór najnowocześniejszych algorytmów uczenia się przez wzmacnianie w języku Python. Jest zbudowany na bazie biblioteki OpenAI Gym i zapewnia prosty i łatwy w użyciu interfejs API do szkolenia i oceniania agentów uczenia się przez wzmacnianie[3].
- Kryteria:
- Najnowocześniejsze metody RL: Zawiera implementacje popularnych algorytmów, takich jak A2C, TRPO i PPO.
- Dobra dokumentacja i tutoriale: Nie określono.
- Działa w Twoim własnym środowisku: Nie określono.
- Kod czytelny: Nie określono.
- Regularne aktualizacje i aktywna społeczność: Nie określono.
- Obsługa Tensorboard: Nie określono.
- Inne funkcje: Nie określono[3].

6. Ray RLlib:
- Opis: Ray RLlib to biblioteka do uczenia się przez wzmacnianie zbudowana na bazie platformy przetwarzania rozproszonego Ray. Zapewnia kompleksowy zestaw interfejsów API do budowania i trenowania modeli uczenia się przez wzmacnianie, w tym obsługę uczenia rozproszonego i dostrajania hiperparametrów.
- Kryteria:
- Najnowocześniejsze metody RL: Zawiera implementacje popularnych algorytmów, takich jak DQN, A3C i IMPALA.
- Dobra dokumentacja i tutoriale: Nie określono.
- Działa w Twoim własnym środowisku: Nie określono.
- Kod czytelny: Nie określono.
- Regularne aktualizacje i aktywna społeczność: Nie określono.
- Obsługa Tensorboard: Nie określono.
- Inne funkcje: Nie określono[3].

7. Dopamina:
- Opis: Dopamina to biblioteka uczenia się przez wzmacnianie opracowana przez Google. Został zaprojektowany, aby zapewnić elastyczną i łatwą w użyciu platformę do budowania i szkolenia agentów uczenia się przez wzmacnianie. Dopamina obejmuje implementacje popularnych algorytmów, takich jak DQN i C51, a także narzędzia do wizualizacji i analizowania eksperymentów związanych z uczeniem się przez wzmacnianie[3].
- Kryteria:
- Najnowocześniejsze metody RL: Zawiera implementacje popularnych algorytmów.
- Dobra dokumentacja i tutoriale: Nie określono.
- Działa w Twoim własnym środowisku: Nie określono.
- Kod czytelny: Nie określono.
- Regularne aktualizacje i aktywna społeczność: Nie określono.
- Obsługa Tensorboard: Nie określono.
- Inne funkcje: Nie określono[3].

8. RLkit:
- Opis: RLkit to biblioteka do uczenia się przez wzmacnianie opracowana przez laboratorium Berkeley Artificial Intelligence Research (BAIR). Jest zbudowany na bazie PyTorch i zapewnia zestaw interfejsów API wysokiego poziomu do budowania i szkolenia modeli uczenia się przez wzmacnianie. RLkit zawiera implementacje popularnych algorytmów, takich jak DDPG i SAC, a także narzędzia do wizualizacji i analizy wyników[3].
- Kryteria:
- Najnowocześniejsze metody RL: Zawiera implementacje popularnych algorytmów.
- Dobra dokumentacja i tutoriale: Nie określono.
- Działa w Twoim własnym środowisku: Nie określono.
- Kod czytelny: Nie określono.
- Regularne aktualizacje i aktywna społeczność: Nie określono.
- Obsługa Tensorboard: Nie określono.
- Inne funkcje: Nie określono[3].

Każda biblioteka ma swoje mocne i słabe strony, a wybór, której z nich użyć, zależy od konkretnych wymagań Twojego projektu. Na przykład, jeśli potrzebujesz biblioteki z szeroką gamą zaimplementowanych algorytmów, dobrym wyborem może być RL_Coach. Jeśli wolisz bibliotekę zbudowaną na bazie TensorFlow, odpowiedni może być Tensorforce. W przypadku biblioteki z prostym i łatwym w użyciu interfejsem API najlepszym rozwiązaniem może być Stable Baselines[1] [3] [4].

Cytaty:
[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