SKRL是一个开源模块化库,用于用Python编写的加固学习,设计着专注于算法实现的可读性,简单性和透明度。除了使用OpenAi Gym和DeepMind的传统接口的支持环境外,它还提供了装载,配置和操作NVIDIA ISAAC健身房和Nvidia Omniverse Isaac Gym Gym Gunt环境的设施。此外,它可以同时对几个具有可定制范围的代理(所有可用环境的子集)进行培训,这些代理在同一运行中可能会或可能不会共享资源。可以在https://skrl.readthedocs.io上找到该库的文档,其源代码可在https://github.com/toni-sm/skrl上找到。
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我们介绍了Godot强化学习(RL)代理,这是一个用于在戈戈斯游戏引擎中发展环境和代理的开源接口。Goot RL代理界面允许在具有各种策略和偏离策略的深度RL算法的具有挑战性的2D和3D环境中设计,创建和学习代理行为。我们提供标准的健身房界面,带有包装纸,用于学习Ray Rllib和稳定的基线RL框架。这允许用户访问最近20个艺术策略,禁止策略和多代理RL算法的状态。该框架是一个多功能工具,允许研究人员和游戏设计人员能够使用离散,连续和混合动作空间创建环境。界面相对表现,在高端膝上型计算机上每秒12k交互,当在4个CPU内核上被平移。概述视频可在此处提供:https://youtu.be/g1mlzsfqij4
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Stable-Baselines3 provides open-source implementations of deep reinforcement learning (RL) algorithms in Python. The implementations have been benchmarked against reference codebases, and automated unit tests cover 95% of the code. The algorithms follow a consistent interface and are accompanied by extensive documentation, making it simple to train and compare different RL algorithms. Our documentation, examples, and source-code are available at https://github.com/DLR-RM/stable-baselines3.
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在发展强化学习(RL)培训系统方面取得了重大进展。过去的作品,例如Impala,Apex,Seed RL,样本工厂等,旨在改善系统的整体吞吐量。在本文中,我们试图解决RL训练系统中的常见瓶颈,即平行环境执行,这通常是整个系统中最慢的部分,但很少受到关注。通过针对RL环境的策划设计,我们改善了不同硬件设置的RL环境模拟速度,从笔记本电脑和适度的工作站到NVIDIA DGX-A100等高端机器。在高端机器上,Envpool在Atari环境上的环境执行每秒可实现100万帧,在Mujoco环境上每秒执行300万帧。在笔记本电脑上运行时,Envpool的速度是Python子过程的2.8倍。此外,在开源社区中已经证明了与现有RL培训库的极大兼容性,包括Cleanrl,RL_Games,DeepMind Acme等。最后,Envpool允许研究人员以更快的速度迭代他们的想法,并具有巨大的潜力,并具有巨大的潜力事实上的RL环境执行引擎。示例运行表明,在笔记本电脑上训练Atari Pong和Mujoco Ant只需5分钟即可。 Envpool已经在https://github.com/sail-sg/envpool上开源。
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In reinforcement learning (RL) research, simulations enable benchmarks between algorithms, as well as prototyping and hyper-parameter tuning of agents. In order to promote RL both in research and real-world applications, frameworks are required which are on the one hand efficient in terms of running experiments as fast as possible. On the other hand, they must be flexible enough to allow the integration of newly developed optimization techniques, e.g. new RL algorithms, which are continuously put forward by an active research community. In this paper, we introduce Karolos, a RL framework developed for robotic applications, with a particular focus on transfer scenarios with varying robot-task combinations reflected in a modular environment architecture. In addition, we provide implementations of state-of-the-art RL algorithms along with common learning-facilitating enhancements, as well as an architecture to parallelize environments across multiple processes to significantly speed up experiments. The code is open source and published on GitHub with the aim of promoting research of RL applications in robotics.
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深度强化学习(RL)导致了许多最近和开创性的进步。但是,这些进步通常以培训的基础体系结构的规模增加以及用于训练它们的RL算法的复杂性提高,而均以增加规模的成本。这些增长反过来又使研究人员更难迅速原型新想法或复制已发表的RL算法。为了解决这些问题,这项工作描述了ACME,这是一个用于构建新型RL算法的框架,这些框架是专门设计的,用于启用使用简单的模块化组件构建的代理,这些组件可以在各种执行范围内使用。尽管ACME的主要目标是为算法开发提供一个框架,但第二个目标是提供重要或最先进算法的简单参考实现。这些实现既是对我们的设计决策的验证,也是对RL研究中可重复性的重要贡献。在这项工作中,我们描述了ACME内部做出的主要设计决策,并提供了有关如何使用其组件来实施各种算法的进一步详细信息。我们的实验为许多常见和最先进的算法提供了基准,并显示了如何为更大且更复杂的环境扩展这些算法。这突出了ACME的主要优点之一,即它可用于实现大型,分布式的RL算法,这些算法可以以较大的尺度运行,同时仍保持该实现的固有可读性。这项工作提出了第二篇文章的版本,恰好与模块化的增加相吻合,对离线,模仿和从演示算法学习以及作为ACME的一部分实现的各种新代理。
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多代理增强学习实验和开源培训环境通常受到限制,支撑数十个或有时甚至多达数百种相互作用的代理。在本文中,我们证明了Vogue的使用,Vogue是一个基于高性能代理的模型(ABM)框架。Vogue是一个多代理培训环境,为成千上万的互动代理提供了支持,同时通过在GPU上运行环境和增强学习(RL)代理来维持高训练吞吐量。在此规模的高性能多机构环境有可能使可靠和灵活的策略学习在复杂系统的ABM和模拟中使用。我们通过两个新开发的大型多代理培训环境展示了培训表现。此外,我们表明这些环境可以在数分钟和数小时的时间范围内训练共享的RL政策。
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众所周知,很难拥有一个可靠且强大的框架来将多代理深入强化学习算法与实用的多机器人应用联系起来。为了填补这一空白,我们为称为MultiroBolearn1的多机器人系统提出并构建了一个开源框架。该框架构建了统一的模拟和现实应用程序设置。它旨在提供标准的,易于使用的模拟方案,也可以轻松地将其部署到现实世界中的多机器人环境中。此外,该框架为研究人员提供了一个基准系统,以比较不同的强化学习算法的性能。我们使用不同类型的多代理深钢筋学习算法在离散和连续的动作空间中使用不同类型的多代理深钢筋学习算法来证明框架的通用性,可扩展性和能力。
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尽管许多多机器人协调问题可以通过精确算法最佳解决,但在机器人数量中通常无法扩展解决方案。多代理强化学习(MARL)正在在机器人社区中越来越关注,这是解决此类问题的一种有希望的解决方案。然而,我们仍然缺乏使我们能够快速有效地找到大规模集体学习任务的解决方案的工具。在这项工作中,我们介绍了矢量化的多代理模拟器(VMA)。 VMA是一个旨在有效的Marl基准测试的开源框架。它由用pytorch编写的矢量化2D物理引擎和一组十二个具有挑战性的多机器人场景组成。可以通过简单的模块化接口实现其他方案。我们证明了矢量化如何在没有增加复杂性的情况下对加速硬件进行并行模拟。在将VMA与OpenAI MPE进行比较时,我们显示了MPE的执行时间如何在模拟数量中线性增加,而VMA可以在10秒内执行30,000个并行模拟,证明超过100倍以上。使用VMA的RLLIB接口,我们使用基于各种近端策略优化(PPO)的MARL算法对多机器人方案进行基准测试。 VMA的场景以正交方式证明了最先进的MARL算法的挑战。 VMA框架可在https://github.com/proroklab/dectorizedmultiagentsimulator上获得。 VMA场景和实验的视频可在https://youtu.be/aadryfiesay} {here} \ footnote {\ url {https://youtu.be/aadryfiesay上获得。
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在本文VisualEnv中,介绍了一种用于强化学习的可视环境的新工具。它是开源建模和渲染软件,搅拌机和用于生成仿真环境模型的Python模块的产品的产品。VisualEnv允许用户创建具有照片拟真渲染功能的自定义环境,并与Python完全集成。框架描述并测试了一系列示例问题,这些问题展示了培训强化学习代理的功能。
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加强学习(RL)研究的进展通常是由新的,具有挑战性的环境的设计驱动的,这是一项昂贵的事业,需要技能与典型的机器学习研究人员的正交性。环境发展的复杂性仅随着程序性产生(PCG)的兴起而增加,作为产生能够测试RL剂稳健性和泛化的各种环境的流行范式。此外,现有环境通常需要复杂的构建过程,从而使重现结果变得困难。为了解决这些问题,我们介绍了基于网状引擎的基于网络的集成开发环境(IDE)Griddlyjs。 Griddlyjs允许研究人员使用方便的图形接口在视觉上设计和调试任意,复杂的PCG网格世界环境,并可视化,评估和记录训练有素的代理模型的性能。通过将RL工作流连接到由现代Web标准启用的高级功能,Griddlyjs允许发布交互式代理 - 环境演示,将实验结果直接重现为Web。为了证明Griddlyjs的多功能性,我们使用它来快速开发一个复杂的组成拼图解决环境,以及任意人为设计的环境配置及其用于自动课程学习和离线RL的解决方案。 Griddlyjs IDE是开源的,可以在\ url {https://griddly.ai}上免费获得。
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我们提供了PelficGridWorld软件包,为用户提供轻量级,模块化和可定制的框架,用于创建专注的电源系统的多代理体育馆环境,该环境易于与强化学习(RL)的现有培训框架集成。虽然存在许多框架用于训练多代理RL(MARL)政策,但没有可以快速原型并发开发环境,尤其是在所需电流解决方案来定义网格的异构(复合式,多器件)电力系统的背景下 - 级别变量和成本。 PowerGridWorld是一个开源软件包,有助于填补此间隙。为了突出PowerGridWorld的关键功能,我们展示了两个案例研究,并使用Openai的多代理深度确定性政策梯度(MADDPG)和RLLIB的近端策略优化(PPO)算法来演示MARL政策。在这两种情况下,至少一些代理子集合在每次作为奖励(负成本)结构的一部分中的一部分中的功率流溶液的元件。
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CleanRL是一个开源库,提供深度加强学习算法的高质量单文件实现。它通过具有简单的代码库和集成生产工具来提供更简单但可扩展的开发体验,以帮助互动和规模实验。在CleanRL中,我们将算法的所有细节放入单个文件中,使这些性能相关的细节更容易识别。此外,实验跟踪功能可用于帮助日志度量标准,超级参数,代理游戏的游戏,依赖项和更多云的视频。尽管有简洁的实现,但我们还设计了在通过Docker和云提供商同时协调了2000多台机器的一个点协调实验的工具。最后,我们通过针对各种环境基准测试来确保实施的质量。CleanRL的源代码可以在https://github.com/vwxyzjn/cleanrl找到
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深度强化学习(RL)的进展是通过用于培训代理商的具有挑战性的基准的可用性来驱动。但是,社区广泛采用的基准未明确设计用于评估RL方法的特定功能。虽然存在用于评估RL的特定打开问题的环境(例如探索,转移学习,无监督环境设计,甚至语言辅助RL),但一旦研究超出证明,通常难以将这些更富有,更复杂的环境 - 概念结果。我们展示了一个强大的沙箱框架,用于易于设计新颖的RL环境。 Minihack是一个停止商店,用于RL实验,环境包括从小房间到复杂的,程序生成的世界。通过利用来自Nethack的全套实体和环境动态,MiniHack是最富有的基网上的视频游戏之一,允许设计快速方便的定制RL测试台。使用这种沙箱框架,可以轻松设计新颖的环境,可以使用人类可读的描述语言或简单的Python接口来设计。除了各种RL任务和基线外,Minihack还可以包装现有的RL基准,并提供无缝添加额外复杂性的方法。
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培训代理商的训练人群在加强学习方面表现出了巨大的希望,可以稳定训练,改善探索和渐近性能以及产生各种解决方案。但是,从业人员通常不考虑基于人群的培训,因为它被认为是过速的(依次实施),或者在计算上昂贵(如果代理在独立加速器上并行训练)。在这项工作中,我们比较了实施和重新审视以前的研究,以表明对汇编和矢量化的明智使用允许与培训单个代理相比,在单台机器上进行基于人群的培训。我们还表明,当提供一些加速器时,我们的协议扩展到诸如高参数调谐等应用的大型人口大小。我们希望这项工作和公众发布我们的代码将鼓励从业者更频繁地使用基于人群的学习来进行研究和应用。
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Progress in continual reinforcement learning has been limited due to several barriers to entry: missing code, high compute requirements, and a lack of suitable benchmarks. In this work, we present CORA, a platform for Continual Reinforcement Learning Agents that provides benchmarks, baselines, and metrics in a single code package. The benchmarks we provide are designed to evaluate different aspects of the continual RL challenge, such as catastrophic forgetting, plasticity, ability to generalize, and sample-efficient learning. Three of the benchmarks utilize video game environments (Atari, Procgen, NetHack). The fourth benchmark, CHORES, consists of four different task sequences in a visually realistic home simulator, drawn from a diverse set of task and scene parameters. To compare continual RL methods on these benchmarks, we prepare three metrics in CORA: Continual Evaluation, Isolated Forgetting, and Zero-Shot Forward Transfer. Finally, CORA includes a set of performant, open-source baselines of existing algorithms for researchers to use and expand on. We release CORA and hope that the continual RL community can benefit from our contributions, to accelerate the development of new continual RL algorithms.
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尽管将进化计算整合到增强学习中的新进展,但缺乏高性能平台可赋予合成性和大规模的并行性,这对与异步商业游戏相关的研究和应用造成了非平凡的困难。在这里,我们介绍了Lamarckian-一个开源平台,其支持进化增强学习可扩展到分布式计算资源的支持。为了提高训练速度和数据效率,拉马克人采用了优化的通信方法和异步进化增强学习工作流程。为了满足商业游戏和各种方法对异步界面的需求,Lamarckian量身定制了异步的马尔可夫决策过程界面,并设计了带有脱钩模块的面向对象的软件体系结构。与最先进的RLLIB相比,我们从经验上证明了Lamarckian在基准测试中具有多达6000 CPU核心的独特优势:i)i)在Google足球游戏上运行PPO时,采样效率和训练速度都翻了一番; ii)在乒乓球比赛中运行PBT+PPO时,训练速度的速度快13倍。此外,我们还提出了两种用例:i)如何将拉马克安应用于生成行为多样性游戏AI; ii)Lamarckian如何应用于游戏平衡测试的异步商业游戏。
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设置机器人环境快速测试新开发的算法仍然是一个困难且耗时的过程。这给有兴趣执行现实世界机器人实验的研究人员带来了重大障碍。Robotio是一个旨在解决此问题的Python库。它着重于为机器人,抓地力和摄像机等提供常见,简单和结构化的Python接口。这些接口以及这些接口的实现为常见硬件提供了。此启用使用机器人的代码可以在不同的机器人设置上可移植。在建筑方面,Robotio旨在与OpenAI健身房环境以及ROS兼容。提供了这两种示例。该库与许多有用的工具一起融合在一起,例如相机校准脚本和情节记录功能,这些功能进一步支持算法开发。
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近年来,强化学习和基于学习的控制以及对他们的安全性的研究,这对于在现实世界机器人中的部署至关重要 - 都获得了重大的吸引力。但是,为了充分评估新结果的进度和适用性,我们需要工具来公平地比较控制和强化学习界提出的方法。在这里,我们提出了一个新的开源基准套件,称为“安全控制”套件,支持基于模型和基于数据的控制技术。我们为三个动态系统(Cart-Pole,1D和2D四极管)提供实现,以及两个控制任务 - 稳定和轨迹跟踪。我们建议扩展OpenAi的Gym API - 强化学习研究的事实上的标准 - (i)能够指定(和查询)符号动态和(ii)约束,以及(iii)(重复)(重复)在控制输入​​,状态测量和惯性特性。为了证明我们的建议并试图使研究社区更加紧密地结合在一起,我们展示了如何使用安全控制的gym定量比较传统控制领域的多种方法的控制绩效,数据效率和安全性控制和加强学习。
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强化学习(RL)已证明可以在各种任务中达到超级人类水平的表现。但是,与受监督的机器学习不同,将其推广到各种情况的学习策略仍然是现实世界中最具挑战性的问题之一。自主驾驶(AD)提供了一个多方面的实验领域,因为有必要在许多变化的道路布局和可能的交通情况大量分布中学习正确的行为,包括个人驾驶员个性和难以预测的交通事件。在本文中,我们根据可配置,灵活和性能的代码库为AD提出了一个具有挑战性的基准。我们的基准测试使用了随机场景生成器的目录,包括用于道路布局和交通变化的多种机制,不同的数值和视觉观察类型,不同的动作空间,不同的车辆模型,并允许在静态场景定义下使用。除了纯粹的算法见解外,我们面向应用程序的基准还可以更好地理解设计决策的影响,例如行动和观察空间对政策的普遍性。我们的基准旨在鼓励研究人员提出能够在各种情况下成功概括的解决方案,这是当前RL方法失败的任务。基准的代码可在https://github.com/seawee1/driver-dojo上获得。
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