learning and reinforcement learning development: Ray Tune: Hyperparameter Optimization Framework Ray RLlib Scalable Reinforcement Learning More Information Documentation Tutorial Blog Ray paper Ray HotOS paper Ray RLlib : Scalable Reinforcement Learning Ray RLlib is an RL execution toolkit built on the Ray distributed execution RLlib includes the following reference algorithms: Proximal Policy Optimization (PPO) which is a proximal
磐创AI分享 来源 | Towards Data Science 编译 | VK 作者 | Christian Hubbs Ray不仅仅是一个用于多处理的库,Ray的真正力量来自于RLlib和Tune 我们展示了如何使用Ray和RLlib在OpenAI Gym上构建一个自定义的强化学习环境。 一个RLlib教程 一旦你用pip install ray[rllib]安装了Ray和RLlib,你就可以用命令行中的一个命令来训练你的第一个RL代理: rllib train --run=A2C - RLlib代理 可以通过ray.rllib.agents访问的各种算法。 超越RLlib Ray可以极大地加快训练速度,使深度强化学习更容易开始。RLlib不是结束(我们只是在这里触及了它的基本功能)。
文章目录 0 Ray深度强化学习框架概述 1 Ray使用场景—多进程(通过ray.remote装饰器实现) 2 Ray使用场景—进程间通信 3 Tune使用场景—调参 4 RLLib使用场景—RL算法 5 Ray、Tune和RLLib关系 6 Ray系统架构(实现多进程和跨节点通信) 6.1 Ray系统架构—概述 6.2 Ray系统架构—内存管理 7 Tune系统架构(实验资源分配+调参) 8 RLLib 参考文献 0 Ray深度强化学习框架概述 Ray——分布式框架的基础设施,提供多进程通信和集群维护等功能 Tune——基于Ray的中间库,主要功能是调参(如使用BPT算法异步调参)和多实验排队管理 RLLib 若目前CPU已满,则等待,下图所示为8个CPU正在作业,剩余2个实验正在等待中 4 RLLib使用场景—RL算法 RLLib基于Tune和Ray实现强化学习算法,下图基于IMPALA框架,图中Trainer Tune和RLLib又是什么? [2] Ray v1.2 官方文档
rllab paper:https://www.groundai.com/project/ray-rllib-a-framework-for-distributed-reinforcement-learning1917 凭借8192个核心,我们在3.7分钟的中位时间内获得6000奖励,这是最佳公布结果的两倍 大规模测试:我们评估RLlib在进化策略(ES),近端政策优化(PPO),和A3C的性能,对建立专门的系统比较 我们使用TensorFlow为所评估的RLlib算法定义神经网络。 ? 不同agent 不同训练策略 Package Reference ray.rllib.agents ray.rllib.env ray.rllib.evaluation ray.rllib.models ray.rllib.optimizers ray.rllib.utils Algorithms Ape-X Distributed Prioritized Experience Replay Asynchronous
范例是开发人员将算法的数字编写为独立的纯函数,然后使用RLlib帮助器函数将其编译为可以大规模训练的策略。该建议在RLlib库中具体实现。 带有RLlib的功能性RL RLlib是一个用于强化学习的开源库,它为各种应用程序提供高可伸缩性和统一的API。它提供了多种可扩展的RL算法。 ? RLlib如何扩展算法的示例,在这种情况下为分布式同步采样。 鉴于PyTorch(即命令执行)的日益普及和TensorFlow 2.0的发布,看到了通过功能性地重写RLlib算法来改善RLlib开发人员体验的机会。 RLlib允许算法作者将混合类添加到可以容纳任何此类额外变量的策略。 松散的结局:渴望开销 接下来,通过打开或关闭快速跟踪来研究RLlib的快速模式性能。如下图所示,跟踪大大提高了性能。
Ray RLLib库:一个可组合、可伸缩的强化学习库 ---- ---- 标题:Ray RLLib: A Composable and Scalable Reinforcement Learning Library 作者通过在Ray之上构建Ray RLLib来证明这一原理,并证明了可以通过组合和重用少数标准组件来实现各种最先进的算法。 这种可组合性不以性能为代价,在文章的实验中,RLLib达到或超过了参考方法的性能。 Ray RLLib可作为Ray的一部分使用:参考https://github.com/ray-project/ray/。 ▌4.
性能对比 为了让用户更好地了解PARL的并行性能,我们将PARL与基于Ray实现的强化学习并行框架Rllib进行对比。 Rllib是伯克利开源的分布式强化学习框架,是目前开源社区中对于分布式强化学习训练支持最好的框架之一。 为此,我们对比了PARL以及Rllib实现的IMPALA算法在雅达利游戏上的数据吞吐量(1 P40 GPU+32CPU): ? 可以看到,PARL在单位时间内的数据收集量相对于Rllib提升了159.4%,这说明PARL在并行性能上达到了业界领先的水准。 表格中的数据体现了,在4个Benchmark上跑多次实验的整体指标比Rllib更高。 结束语 可以看到,PARL 1.1的并行设计非常简单易于上手,而在并行性能方面也具有很大的优势。
▌3.Ray RLLib库:一个可组合、可伸缩的强化学习库 标题:Ray RLLib: A Composable and Scalable Reinforcement Learning Library 作者通过在Ray之上构建Ray RLLib来证明这一原理,并证明了可以通过组合和重用少数标准组件来实现各种最先进的算法。 这种可组合性不以性能为代价,在文章的实验中,RLLib达到或超过了参考方法的性能。 Ray RLLib可作为Ray的一部分使用:参考https://github.com/ray-project/ray/。
此外,MALib 基于 Ray 的底层分布式框架,实现了全新的中心化任务分发模型,相较于常见的多智能体强化学习训练框架(RLlib,PyMARL,OpenSpiel),相同硬件条件下吞吐量和训练速度有着数倍的提升 实际上,现有分布式强化学习框架对于一般多智能体强化学习算法的分布式计算支持是完全不够的,像 RLlib、Sample-Factory、SEED RL 这样的典型分布式强化学习框架,在设计模式上都是将多智能体任务当作单智能体任务来处理 通过利用所提出的中心化任务分发模型,MALib 的吞吐量在相同 GPU 计算节点情况下,最大采样效率相较于 UC Berkeley RISELab 开发的著名通用框架 RLlib 可提升 15 倍,系统吞吐量较高度优化的 与 RLlib 对比训练 MADDPG 的效果。 对照框架是 RLlib。随着 worker 的数量增多,RLlib 的训练越来越不稳定,而 MALib 的效果一直表现稳定。
https://github.com/deepmind/acme/blob/master/paper.pdf ACME前两天才推出,看起来是一个类似RLLib的framework,从设计上并不像SEED https://docs.ray.io/en/master/rllib.html 有ACME和RLLib这样的framework,大家搞大规模深度强化学习确实会方便很多,但是要做的更强,还是需要进一步优化
基于 Ray RLlib 与 PPO 算法的模型训练 底层环境搭好,接下来让 Ray RLlib 介入处理 RL 的核心逻辑。 pip install "ray[rllib]" 训练脚本如下: import os import ray from ray import tune from ray.tune.registry tune.grid_search([ 5, 10, 20, ]) cwd = os.getcwd() # Register our custom environment with RLlib
目前这些包括Ray RLlib,一个可扩展的强化学习库和Ray.tune,一个高效的分布式超参数搜索库。 keys, updates)个 # 开始4个长时间运行的任务 for _ in range(4): worker_task.remote(parameter_server) Ray高级库 Ray RLlib RLlib与OpenAI体育馆完全兼容。 Ray.tune是一个高效的分布式超参数搜索库。它提供了用于深度学习,强化学习和其他计算密集型任务的Python API。
2.3Ray RLlib特点:基于 Ray 的分布式强化学习库,支持大规模训练。提供多种算法和自定义环境支持。适用场景:大规模强化学习任务。 提供 RLlib(强化学习)和 Tune(超参数调优)等工具。适用场景:大规模分布式计算任务。7.2Horovod特点:分布式深度学习训练框架,支持 TensorFlow、PyTorch 等。
目前这些包括Ray RLlib,一个可扩展的强化学习库和Ray.tune,一个高效的分布式超参数搜索库。 for _ in range(4): worker_task.remote(parameter_server) Ray高级库 Ray RLlib是一个可扩展的强化学习库,可在许多机器上运行。 RLlib与OpenAI体育馆完全兼容。 Ray.tune是一个高效的分布式超参数搜索库。它提供了用于深度学习,强化学习和其他计算密集型任务的Python API。
provided to demonstrate the efficacy of the proposed methodology. https://ray.readthedocs.io/en/latest/rllib-algorithms.html
三、策略开发范式演进 传统方法局限: 技术指标滞后性 过度拟合风险 市场状态识别不足 现代解决方案: 机器学习结合:SKlearn特征工程 强化学习框架:Ray RLlib
技术架构某中心SageMaker RL团队开源了基于AnyScale的Ray RLlib的入门笔记本,这是一个使用Ray分布式学习框架实现强化学习应用的库。
因为竞争不过伯克利的 Rllib ray-project 这个 2020 年性能最好的开源 DRL 库,所以我只能避开它的生态位。 Rllib ray 为了达到极致性能,它的代码变得复杂,学习成本很高,需要安装全家桶才能使用(除此以外全是优点)。如果你用不了 Rllib ray,那么你才需要考虑使用「小雅 ElegantRL」。 如果你想要使用 RLlib ray 的多进程、分布式计算等其他功能,你需要自行阅读他们官网的 Document、和 Github 的 Demo。 如果追求极致的性能,在 2021 年我不推荐除了伯克利的 Rllib ray-project 以外的其他库。 但是 stable-baselines 也不够 stable,如果将它对比 Rllib ray-project 就能很明显地体会到,可惜 Rllib ray 的门槛太高,很少人发声。
首次失败:清理设备缓存后重试二次失败:切换至“小米12”设备执行三次失败:标记为“设备兼容性问题”,跳过并提单给专项组→ 同时更新策略库:未来在低内存设备上自动前置清理动作️ 工具/框架支持:Ray RLlib 日志语义理解、根因分类图计算 Neo4j / JanusGraph 构建代码-用例-缺陷关系图谱强化学习 Ray RLlib
监督:需 y model.fit(X) # 无监督:无需 y y_pred = model.predict(X) → 一次性批量训练,静态模型 Stable Baselines3 / RLlib