基于强化学习 Q-Learning 实现栅格地图路径规划

基于强化学习 Q-Learning 实现栅格地图路径规划

强化学习是一种通过智能体与环境的交互来学习最优行为的机器学习方法。Q-Learning 是一种常用的强化学习算法，用于解决马尔可夫决策过程（MDP）问题。在本文中，我们将使用 MATLAB 实现基于强化学习 Q-Learning 算法的栅格地图路径规划。

首先，我们定义栅格地图。假设我们的栅格地图是一个 M 行 N 列的矩阵，其中每个元素表示一个栅格的状态。我们使用数字表示不同的状态，例如，0 表示可通过的栅格，1 表示障碍物，2 表示起始位置，3 表示目标位置。下面是一个示例的栅格地图：

grid_map = [0 0 0 0 0;
            0 1 1 0 0;
            0 2 0 0 0;
            0 1 1 1 0;
            0 0 0 3 0];

在 Q-Learning 算法中，我们需要定义 Q 表，它是一个大小为 MxN 的矩阵，其中每个元素表示一个栅格状态和行动的 Q 值。我们可以使用随机初始化的 Q 表开始训练，然后根据智能体与环境的交互逐步更新 Q 表的值，直到收敛为止。

下面是基于 Q-Learning 算法的路径规划的 MATLAB 代码实现：