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PILCO:基于TensorFlow的贝叶斯强化学习

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简介:
PILCO是一种利用TensorFlow实现的贝叶斯强化学习方法,通过构建动态模型预测未来状态,显著减少了试验次数和时间成本,在机器人控制等领域展现出巨大潜力。 学习控制的概率推理(PILCO)在TensorFlow v2中的现代化实现。与传统的MATLAB包不同,此存储库旨在通过大量使用现代机器学习库来提供一个干净的代码结构。特别地,我们利用了TensorFlow v2的优势,避免了硬编码梯度的需求,并能够扩展到GPU架构上运行。此外,我们将采用高斯过程回归方法。 核心功能已经过测试并与原始MATLAB实现进行了对比验证。在使用PILCO之前,请按照以下步骤安装: 1. 克隆代码库并进入目录: ``` git clone https://github.com/nrontsis/PILCO && cd PILCO ``` 2. 安装依赖项: ``` python setup.py develop ``` 推荐使用Python 3.7或更高版本,并在一个全新的conda环境中安装所有内容。此存储库中的示例需要额外的软件包,这些应该手动安装。 最后,您可以运行以下示例之一来开始体验PILCO的功能: ``` python examples/inverted ```

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客服
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  • PILCOTensorFlow
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    PILCO是一种利用TensorFlow实现的贝叶斯强化学习方法,通过构建动态模型预测未来状态,显著减少了试验次数和时间成本,在机器人控制等领域展现出巨大潜力。 学习控制的概率推理(PILCO)在TensorFlow v2中的现代化实现。与传统的MATLAB包不同,此存储库旨在通过大量使用现代机器学习库来提供一个干净的代码结构。特别地,我们利用了TensorFlow v2的优势,避免了硬编码梯度的需求,并能够扩展到GPU架构上运行。此外,我们将采用高斯过程回归方法。 核心功能已经过测试并与原始MATLAB实现进行了对比验证。在使用PILCO之前,请按照以下步骤安装: 1. 克隆代码库并进入目录: ``` git clone https://github.com/nrontsis/PILCO && cd PILCO ``` 2. 安装依赖项: ``` python setup.py develop ``` 推荐使用Python 3.7或更高版本,并在一个全新的conda环境中安装所有内容。此存储库中的示例需要额外的软件包,这些应该手动安装。 最后,您可以运行以下示例之一来开始体验PILCO的功能: ``` python examples/inverted ```
  • SBL.rar_SBL_sbl_SBL_稀疏
    优质
    本资料包聚焦于SBL(Sparse Bayesian Learning,稀疏贝叶斯学习)技术,包含理论介绍、代码示例及应用案例,深入探讨了其在信号处理和机器学习领域的应用。 基于稀疏贝叶斯学习的窄带信号波达方向估计方法在实际测试中证明是有效的。
  • QBayesian Q Learning算法实现
    优质
    本项目致力于实现和研究贝叶斯Q学习算法,一种结合了概率模型与强化学习机制的方法,旨在探索不确定环境下的最优决策策略。通过Python等编程语言构建模拟实验,验证该算法在不同场景中的应用效果及优势。 贝叶斯Q学习是一种基于概率的强化学习(RL)算法实现方法。它通过使用贝叶斯统计来更新动作价值函数的估计,从而在不确定环境中做出决策。这种方法能够有效地处理环境中的不确定性,并且可以逐步减少对初始假设的依赖,提高模型的学习效率和适应性。
  • 优质
    贝叶斯式学习是一种统计学方法,它通过应用贝叶斯定理来更新基于数据的先验概率,以得出后验概率,从而实现机器学习模型中参数估计和预测。这种方法在处理不确定性问题上具有独特优势。 北工大冀老师的PPT展示了其较高的科研水平,并且他的机器学习课件非常出色。
  • Botorch:PyTorch
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    Botorch是一款建立在PyTorch上的库,专注于提供高效的贝叶斯优化工具,适用于机器学习模型的超参数调优和黑盒函数优化等问题。 BoTorch 是一个基于 PyTorch 的贝叶斯优化库,并且目前正处于积极开发的测试阶段。 选择 BoTorch 有几个原因:它提供了一个模块化、易于扩展的界面,用于构建贝叶斯优化原语,包括概率模型、采集函数和优化器。利用了 PyTorch 提供的功能,如自动微分以及对现代硬件(例如 GPU)的高度并行化的本地支持,并且使用的是与设备无关的代码。此外,BoTorch 支持基于蒙特卡洛方法的采集功能,这使得实现新思路变得简单明了而不必限制基础模型。 在 PyTorch 中可以无缝地集成 BoTorch 与深度和/或卷积架构。它还支持最新的概率模型,包括多任务高斯过程(GPs)、深度核学习、深层 GP 和近似推理等。 目标用户主要是贝叶斯优化和 AI 领域的研究人员以及资深从业人员。建议将 BoTorch 用作实现新算法的低级 API。
  • LSSVM方法
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    本研究提出了一种基于贝叶斯优化的LSSVM(最小二乘支持向量机)方法,通过自动调参提升模型预测性能。 贝叶斯优化最小二乘向量机是一种有效的优化方法,并且相对少见。
  • SLIP模型参数:...
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    本研究采用贝叶斯优化方法对SLIP(弹簧加载倒立摆)模型的参数进行优化,旨在提高模拟效率与准确性。通过构建高维参数空间内的概率模型,有效指导搜索过程,减少计算成本,适用于机器人动态平衡控制等领域。 弹簧加载倒立摆(SLIP)步态模型可以通过多个参数进行描述,例如弹簧刚度、机器人质量、着地角以及腿长。调整这些参数往往需要耗费大量时间,而贝叶斯优化则提供了一种寻找最佳步态参数的有效途径。用户可以设定系统的初始条件,然后通过贝叶斯优化来确定在给定的条件下最合适的弹簧刚度和落地角度。根据不同的初始设置,贝叶斯优化能够识别出多种步态模式,包括步行、跑步以及跳跃等不同类型的步态模式。关于更多详细信息,请参阅附件中的PDF文件。
  • 超参数优Matlab代码-Bayes-MTL-轨迹:多任务参数轨迹模型
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    本项目提供了一套基于贝叶斯多任务学习框架下的超参数优化Matlab代码,旨在构建和优化参数化的轨迹模型。通过集成多个相关任务的数据,有效提升了模型预测精度与泛化能力。 贝叶斯超参数优化的Matlab代码用于建模生物标志物轨迹的参数贝叶斯多任务学习模型。该模型同时为多个受试者构建并测试纵向轨迹模型,允许通过使用生物标志物相似性度量来共享不同受试者的模型信息(即耦合)。此代码基于我们的研究“利用参数贝叶斯多任务学习建模纵向生物标志物”和OHBM2018会议。文件结构如下:blr_sim目录包含用于模拟的顶级文件,而blr目录则存放大部分模型训练、预测及性能评估的相关代码;gpml-matlab-v4.0-2016-10-19子目录用来进行超参数优化工作,aboxplot子目录负责生成美观的箱线图。utils包含了一些基本实用功能。 在简单示例方面,blr_sim目录中有一个简单的例子供您运行和修改:simple_example模拟文件可以用于执行我们论文描述的模拟过程:sim_both_full命令将产生一些中间文件并创建两个图表(来自我们的研究),这些图表展示了50次模拟实验及两种不同的情景设定(截距变化与受试者轨迹斜率的变化)。上述操作需要数小时才能完成,因为它处理了8个场景、每个场景运行50次、每种情景包括4组数据以及2个不同的模拟情况。
  • 网络结构
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    贝叶斯网络的结构学习是指通过数据分析和算法设计,自动构建反映变量间依赖关系的概率图模型的过程。 基于贝叶斯网络的河流突发性水质污染事故风险评估研究了如何利用贝叶斯网络来分析和预测河流中的突发性水质污染事件的风险。这种方法能够有效地整合各种环境因素,提供一个全面的风险评估框架。通过结构学习技术,可以自动或半自动地构建反映复杂因果关系的贝叶斯网络模型,从而帮助决策者更好地理解风险来源并制定有效的应对策略。
  • 机器结合lightgbm、和k折交叉验证+过程及模型代码优
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    本项目运用LightGBM算法并结合贝叶斯优化技术进行超参数调优,并采用K折交叉验证评估模型性能,同时提供了基于贝叶斯优化的详细过程与Python实现代码。 本资源提供了一种基于LightGBM模型的贝叶斯优化过程代码实现方法。通过使用贝叶斯优化算法,该代码能够高效地调整LightGBM模型的超参数以提升模型性能。此外,还集成了k折交叉验证机制来更准确评估模型效果并减少过拟合的可能性。 适用人群包括机器学习爱好者、从业者、数据科学家和分析师以及对LightGBM模型及贝叶斯优化算法感兴趣的科研人员。 使用场景与目标:当需要利用LightGBM解决分类或回归问题时,可以借助本资源中的代码来优化模型超参数。适用于希望通过自动化方式调整模型参数以提高预测精度或者降低计算成本的情况。在开发阶段寻找最优的超参数组合也是适用场合之一,以此加快模型构建速度。 其他说明:该代码采用Python编写,并且依赖于LightGBM和Scikit-learn等机器学习库的支持。提供了详细的注释帮助用户理解与操作。可以根据具体需求修改相关配置以适应不同的使用环境。