梯度下降算法进行线性回归

原理和思路都很简单,不多说,上代码。

import numpy as np


class GradientDescent(object):
    def __init__(self, data_file, learning_rate=0.0001, iterations=1000):
        self.learning_rate = learning_rate
        self.points = np.genfromtxt(data_file, delimiter=',')
        self.loss = 0
        self.b = 0
        self.w = 0
        self.iterations = iterations
        self.main()

    def main(self):
        self.compute_loss()
        print('Starting gradient descent at b = {}, w = {} with the initial loss = {}'
              .format(self.b, self.w, self.loss))
        self.gradient_descent()
        self.compute_loss()
        print('After {} iterations, ending gradient descent at b = {}, w = {} with the final loss = {}'
              .format(self.iterations, self.b, self.w, self.loss))

    def compute_loss(self):
        self.loss = 0
        for point in self.points:
            x, y = point[0], point[1]
            self.loss += (y - (self.w * x + self.b)) ** 2
        self.loss /= len(self.points)

    def gradient_descent(self):
        print('Running...')
        for iteration in range(self.iterations):
            b_gradient = 0
            w_gradient = 0
            n = len(self.points)
            for point in self.points:
                x, y = point[0], point[1]
                b_gradient += -(2 / n) * (y - ((self.w * x) + self.b))
                w_gradient += -(2 / n) * x * (y - ((self.w * x) + self.b))
            self.w -= self.learning_rate * w_gradient
            self.b -= self.learning_rate * b_gradient


if __name__ == '__main__':
    gd = GradientDescent('data.csv')

<think>好的,我现在需要帮助用户了解如何使用MuJoCo进行机械臂的控制运动模拟,特别是示例教程。首先,我要回顾用户提供的引用内容,看看有没有可以直接利用的信息。用户提到了引用[1]引用[2],其中引用[1]提到了执行器部分如何控制模型中的动作,使用motor控制关节运动,gear属性定义力矩。引用[2]则提到了MuJoCo_RL_UR5这个教程项目,基于强化学习控制框架。 接下来,我需要根据这些信息构建一个清晰的回答结构。用户可能希望得到步骤指导,以及相关的示例代码资源。首先,我应该分步骤介绍MuJoCo的基本使用流程,包括模型构建、执行器配置、控制接口模拟循环。然后,结合引用中的内容,给出具体的示例代码,比如如何定义执行器编写控制逻辑。此外,用户可能对强化学习部分感兴趣,所以需要提到如何集成强化学习算法,并推荐相关教程资源,如引用[2]提到的MuJoCo_RL_UR5项目。 需要注意用户提到的系统级指令,比如数学公式的格式,但当前问题可能不涉及太多数学内容,不过如果有的话需要正确应用。另外,回答需要使用中文,结构清晰,分步骤说明,并生成相关问题。最后,在引用部分要自然地添加标识符。 现在,我需要确保每个步骤都涵盖关键点,例如模型文件的结构、执行器的配置、控制接口的使用(如mjcb_control回调函数),以及模拟循环的实现。示例代码部分应该简洁,并注释说明各部分的作用。同时,强化学习部分要简要说明如何MuJoCo结合,并引导用户到具体教程资源。 可能还需要检查是否有遗漏的重要信息,比如模型加载、仿真步骤处理等。确保代码示例正确,比如使用mj_step函数进行模拟步骤,设置控制回调函数。另外,要提到如何可视化仿真过程,因为这对用户来说可能很重要。 最后,生成的相关问题需要主题紧密相关,帮助用户进一步探索,比如模型构建细节、执行器参数设置、强化学习集成方法,以及UR5机械臂的具体示例。这样用户可以按图索骥,深入他们感兴趣的方面。</think>以下是如何使用MuJoCo进行机械臂控制运动模拟的步骤说明及示例: ### 一、MuJoCo机械臂控制基础步骤 1. **模型构建** - 使用XML格式定义机械臂的动力学模型,包含关节、连杆、执行器等组件 - UR5机械臂示例模型结构: ```xml <mujoco> <worldbody> <body name="base" pos="0 0 0"> <joint type="free"/> <geom type="box" size="0.2 0.2 0.1"/> <!-- 后续关节连杆定义 --> </body> </worldbody> <actuator> <motor name="shoulder_pan" joint="joint1" gear="100"/> <!-- gear定义力矩系数 --> </actuator> </mujoco> ``` *执行器通过gear属性设置力矩输出能力[^1]* 2. **控制接口实现** ```python import mujoco model = mujoco.MjModel.from_xml_path(&#39;ur5.xml&#39;) data = mujoco.MjData(model) # 控制回调函数 def control_callback(model, data): target_pos = [0, 0.5, 1.0, 0, 0, 0] # 目标位姿 current_pos = data.qpos[0:6] # 读取当前关节角度 error = target_pos - current_pos data.ctrl[:] = error * 0.1 # 简单比例控制 mujoco.set_mjcb_control(control_callback) ``` 3. **仿真循环** ```python while data.time < 10.0: mujoco.mj_step(model, data) render() # 可视化渲染 ``` ### 二、强化学习集成示例 基于MuJoCo_RL_UR5项目的强化学习控制框架[^2]: ```python class UR5Env(gym.Env): def __init__(self): self.model = load_mujoco_model(&#39;ur5_with_gripper.xml&#39;) self.sim = MjSim(self.model) def step(self, action): self.sim.data.ctrl[:] = action # 应用动作 self.sim.step() return self._get_obs(), self._compute_reward(), done, {} ``` ### 三、关键参数配置参考 $$ \tau = k_p(q_{target} - q_{current}) + k_d(\dot{q}_{target} - \dot{q}_{current}) $$ 其中$\tau$为关节力矩,$k_p$, $k_d$为控制参数
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