Intel发布开源增强学习框架Coach

今天，英特尔发布了一个新的开源增强学习框架Coach。该框架利用多核CPU处理能力，用于训练和评估增强学习Agent。Coach包含一些领先的增强学习算法的多线程实现，适用于各种游戏和机器人环境。它能够在台式计算机上高效地训练强化学习Agent，而无需任何额外的硬件。

自从2016年推出用于深层加强学习的异步方法以来，许多算法通过在许多CPU内核中并行运行多个实例，能够更快地实现更好的策略。到目前为止，这些算法包括A3C 、DDPG、PPO、DFP和NAF，而Coach不仅包括上述等最新算法的实现，更可以帮助用户现场搭建使用。

要使用Coach首先需要定义想要解决的问题，或选择一个现有问题，然后选择一套强化学习算法来解决问题。Coazh可以使用现有算法进行简单的实验，并用作沙盒（AI研习社注：沙盒是在受限的安全环境中运行应用程序的一种做法，这种做法是要限制授予应用程序的代码访问权限，便于在开发测试中的调试）以简化新算法的开发。框架定义了一组用于强化学习的API和关键组件，使用户能够轻松地重用组件，并在现有的组件之上构建新的算法。

Coach可与如OpenAI Gym、Roboschool和ViZDoom等顶级环境进行集成，同时它还提供了可视化培训过程和了解代理的基本机制的各种技术，所有的算法都是使用英特尔优化的TensorFlow来实现的，也可以通过Intel的neon™框架来实现。

Agent

Coach包含许多Agent类型的实现，包括从单线程实现到多线程实现的无缝转换。Agent以模块化方式实现，以允许重用不同的构建块来构建新的和更复杂的代理。此外，Coach可以在单个任务的基础上编写新的Agent，并切换到同步或异步的多任务实现，并进行最少的更改。

在Coach中集成了过去几年引入的各种Agent类型的实现方式，这让用户解决具有不同需求和与代理交互的方式的环境，例如连续和离散的动作空间，视觉观察空间或仅包括原始测量的观察空间。

环境

Coach使用OpenAI Gym作为与不同环境进行交互的主要工具。它还支持Gym的外部扩展，包括Roboschool， gym-extensions和PyBullet, 其环境封装器可以添加更多的自定义环境，以解决更广泛的学习问题。

可视化

Intel还发布了CoachDashboard作为可视化和调试的补充工具。Dashboard是Coach的一个图形用户界面，通过展示训练过程中的不同信号，可以让用户以简单易懂的方式比较不同方式运行的训练质量。在训练期间，Coach可跟踪任何有意义的内部信息并存储，以便在执行期间和完成后可视化进度。

Coach还支持其他调试和可视化方法，例如存储最佳场景的GIF动画，在游戏过程中显示动作值，等等。

使用

为方便用户使用Coach，Intel已经开放了GitHub信息库，然后按照的机器上安装Coach的说明进行操作即可。Intel还提供了友好的帮助文件，在GitHub存储库README文档中有几个简单的例子，同时在官网还有一个更全面的使用和实现文档。

Coach已经准备了超过60个预定义的预设、不同的代理和可用的环境。这些预设已经用于训练数百名Agent，并经过验证以获得良好的业绩。但是，使用这些预设并不是强制性的，并且创建新的预设与选择现有代理和现有环境一样容易。

下一步，Intel计划在未来的版本中增加更多算法和环境，如果你有任何建议和评论，可以在Github上进行互动。

AI研习社发现，目前不少巨头均推出了自己的深度学习框架，如Google 的TensorFlow、Amazon 的MxNet、Facebook的Caffe 2等。这些深度学习框架的流行降低了深度学习的门槛，让越来越多人开始参与到深度学习当中，但在降低门槛后如何提高训练的效率也成为了差异化的关键因素，这也是是多线程并行计算、多机器上的水平扩展甚至定制硬件最近开始得势的原因。