TDLambdaEstimator

class torchrl.objectives.value.TDLambdaEstimator(*args, **kwargs)

優勢函式的 TD(\(\lambda\)) 估計。

引數:

• gamma (標量) – 指數平均折扣。

• lmbda (標量) – 軌跡折扣。

• value_network (TensorDictModule) – 用於檢索價值估計的價值運算元。

• average_rewards (bool, 可選) – 如果為 True，獎勵將在計算 TD 之前進行標準化。

• differentiable (bool, 可選) –

  如果為 True，則梯度會透過價值函式的計算進行傳播。預設為 False。

  注意

  使函式呼叫不可微分的正確方法是在 torch.no_grad() 上下文管理器/裝飾器中進行修飾，或者為函式式模組傳遞分離的引數。

• vectorized (bool, 可選) – 是否使用 lambda 返回的向量化版本。預設為 True。

• skip_existing (bool, 可選) – 如果為 True，價值網路將跳過其輸出已存在於 tensordict 中的模組。預設為 None，即 tensordict.nn.skip_existing() 的值不受影響。

• advantage_key (str 或 str 元組, 可選) – [已棄用] 優勢條目的鍵。預設為 "advantage"。

• value_target_key (str 或 str 元組, 可選) – [已棄用] 優勢條目的鍵。預設為 "value_target"。

• value_key (str 或 str 元組, 可選) – [已棄用] 從輸入 tensordict 讀取的價值鍵。預設為 "state_value"。

• shifted (bool, 可選) – 如果為 True，則透過一次呼叫價值網路估計價值和下一價值。這更快，但僅在以下情況下有效：(1) "next" 價值僅偏移一個時間步（例如，在多步價值估計中則不是這樣），以及 (2) 在時間 t 和 t+1 使用的引數相同（使用目標引數時則不是這樣）。預設為 False。

• device (torch.device, 可選) – 將例項化緩衝區的裝置。預設為 torch.get_default_device()。

• time_dim (int, 可選) – 輸入 tensordict 中對應於時間的維度。如果未提供，則預設為帶有 "time" 名稱的維度（如果存在），否則為最後一個維度。可以在呼叫 value_estimate() 期間覆蓋此值。負維度相對於輸入 tensordict 計算。

forward(tensordict=None, *, params: List[Tensor] | None = None, target_params: List[Tensor] | None = None)

根據 tensordict 中的資料計算 TD(\(\lambda\)) 優勢。

如果提供了函式式模組，則可以將包含引數（以及相關的目標引數）的巢狀 TensorDict 傳遞給該模組。

引數:

tensordict (TensorDictBase) – 一個包含計算價值估計和 TDLambdaEstimate 所需資料的 TensorDict（一個觀察鍵、"action"、("next", "reward")、("next", "done")、("next", "terminated") 以及環境返回的 "next" tensordict 狀態）。傳遞給此模組的資料應按 [*B, T, *F] 的結構排列，其中 B 是批處理大小，T 是時間維度，F 是特徵維度。tensordict 的形狀必須是 [*B, T]。

關鍵字引數:

• params (TensorDictBase, 可選) – 一個包含要傳遞給函式式價值網路模組的引數的巢狀 TensorDict。

• target_params (TensorDictBase, 可選) – 一個包含要傳遞給函式式價值網路模組的目標引數的巢狀 TensorDict。

返回值:

一個更新後的 TensorDict，其中包含在建構函式中定義的 advantage 和 value_error 鍵。

示例

>>> from tensordict import TensorDict
>>> value_net = TensorDictModule(
...     nn.Linear(3, 1), in_keys=["obs"], out_keys=["state_value"]
... )
>>> module = TDLambdaEstimator(
...     gamma=0.98,
...     lmbda=0.94,
...     value_network=value_net,
... )
>>> obs, next_obs = torch.randn(2, 1, 10, 3)
>>> reward = torch.randn(1, 10, 1)
>>> done = torch.zeros(1, 10, 1, dtype=torch.bool)
>>> terminated = torch.zeros(1, 10, 1, dtype=torch.bool)
>>> tensordict = TensorDict({"obs": obs, "next": {"obs": next_obs, "done": done, "reward": reward, "terminated": terminated}}, [1, 10])
>>> _ = module(tensordict)
>>> assert "advantage" in tensordict.keys()

該模組也支援非 tensordict（即未打包的 tensordict）輸入

示例

>>> value_net = TensorDictModule(
...     nn.Linear(3, 1), in_keys=["obs"], out_keys=["state_value"]
... )
>>> module = TDLambdaEstimator(
...     gamma=0.98,
...     lmbda=0.94,
...     value_network=value_net,
... )
>>> obs, next_obs = torch.randn(2, 1, 10, 3)
>>> reward = torch.randn(1, 10, 1)
>>> done = torch.zeros(1, 10, 1, dtype=torch.bool)
>>> terminated = torch.zeros(1, 10, 1, dtype=torch.bool)
>>> advantage, value_target = module(obs=obs, next_reward=reward, next_done=done, next_obs=next_obs, next_terminated=terminated)

value_estimate(tensordict, target_params: TensorDictBase | None = None, next_value: torch.Tensor | None = None, time_dim: int | None = None, **kwargs)

獲取一個價值估計，通常用作價值網路的目標價值。

如果 tensordict.get(("next", self.tensor_keys.value)) 下存在狀態價值鍵，則將直接使用此值，而無需呼叫價值網路。

引數:

• tensordict (TensorDictBase) – 包含要讀取的資料的 tensordict。

• target_params (TensorDictBase, 可選) – 一個包含要傳遞給函式式價值網路模組的目標引數的巢狀 TensorDict。

• next_value (torch.Tensor, 可選) – 下一個狀態或狀態-動作對的價值。與 target_params 互斥。

• \*\*kwargs – 將傳遞給價值網路的關鍵字引數。

返回值: 對應於狀態價值的張量。