📘 JAX · 强化学习
30章 落地实战
⚡ 自动微分 · JIT · 向量化 · 函数式RL
🧩 友好色系
01
JAX与强化学习初探
定位
为什么是JAX?自动微分、JIT编译、向量化映射及其在RL中的定位
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02
JAX基础入门
张量
张量操作、设备管理(CPU/GPU/TPU)、随机数生成与Key管理机制
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03
JIT编译实战
@jit
@jit装饰器、静态/动态参数、Trace与Compile、常见编译陷阱
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04
自动微分与vmap/pmap
变换
grad、vmap、pmap、lax.scan函数式变换深度解析与RL应用
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05
RL环境向量化
Batch
使用JAX实现Batch环境 (Brax/EnvPool原理),并行采样与数据收集
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06
策略网络与价值网络
Flax/Haiku
纯函数式神经网络,参数管理、初始化与序列化
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07
经验回放缓冲区
Replay
基于JAX固定大小循环缓冲区,高效采样与优先级采样
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08
DQN的JAX实现
经典
从零搭建DQN,目标网络、ε-贪婪、损失函数与梯度更新
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09
Double DQN & Dueling DQN
改进
改进算法在JAX中的实现,网络结构修改与训练稳定性提升
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10
策略梯度方法
REINFORCE
REINFORCE算法实现,蒙特卡洛回报计算,基线技巧
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11
Actor-Critic框架
A2C
A2C算法实现,优势函数估计,并行环境同步训练
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12
PPO算法(上)
Clip/Penalty
PPO-Clip与PPO-Penalty原理,重要性采样与裁剪目标函数
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13
PPO算法(下)
JAX实现
GAE优势估计,Mini-batch更新与Epoch训练
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14
SAC算法
最大熵
最大熵强化学习,Soft Q函数与策略更新,自动温度调节
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15
TD3算法
双延迟
双延迟DDPG,目标策略平滑正则化,JAX实现细节
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16
分布式RL框架
pmap
数据并行训练,多设备梯度同步与参数广播
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17
模型预测控制 MPC
可微分
基于JAX快速MPC,可微分动力学模型与规划
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18
World Models
Dreamer
使用JAX训练世界模型,Dreamer架构初探与实现
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19
MuZero算法
简化
基于JAX的MuZero简化实现,表示/动态/预测函数
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20
多智能体强化学习
MADDPG/QMIX
JAX在多智能体中的应用,并行智能体训练
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21
离线强化学习
CQL/BCQ
CQL、BCQ算法实现,JAX在离线数据上的高效处理
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22
模仿学习与逆强化学习
GAIL/AIRL
生成对抗式模仿,JAX实现GAIL、AIRL算法
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23
元强化学习
MAML-RL
MAML-RL、PEARL算法,JAX的grad变换在元学习中的应用
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24
探索与利用
ICM/RND
ICM、RND、Curiosity-driven探索,JAX实现内在奖励计算
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25
RL中的Transformer
决策Transformer
决策Transformer (DT) 架构,序列建模与JAX实现
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26
可微分模拟器
物理引擎
使用JAX构建可微分物理引擎,基于梯度的策略优化
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27
RL训练监控与调试
日志/保存
JAX下日志记录、模型保存/加载、TensorBoard集成
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28
性能优化与部署
XLA/Serving
XLA编译优化、混合精度训练、模型导出与Serving
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29
JAX RL生态工具
Brax/Rlax
Brax、Rlax、Chex、Optax等库的实战应用与最佳实践
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30
综合项目实战
完整框架
从零构建完整JAX RL训练框架,涵盖环境、算法、训练与评估
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