实用函数¶

向量化空间¶

gymnasium.vector.utils.batch_space(space: Space[Any], n: int = 1) → Space[Any][source]¶

gymnasium.vector.utils.batch_space(space: Box, n: int = 1)

gymnasium.vector.utils.batch_space(space: Discrete, n: int = 1)

gymnasium.vector.utils.batch_space(space: MultiDiscrete, n: int = 1)

gymnasium.vector.utils.batch_space(space: MultiBinary, n: int = 1)

gymnasium.vector.utils.batch_space(space: Tuple, n: int = 1)

gymnasium.vector.utils.batch_space(space: Dict, n: int = 1)

gymnasium.vector.utils.batch_space(space: Graph | Text | Sequence | OneOf, n: int = 1)

针对神经网络优化的，大小为 n 的批量空间。

参数：

space – 空间（例如，向量化环境中单个环境的观测空间）。
n – 要批处理的空间数量（例如，向量化环境中环境的数量）。

返回：

大小为 `n` 的批量空间。

引发：

ValueError – 无法批量处理没有注册函数的空间。

示例

>>> from gymnasium.spaces import Box, Dict
>>> import numpy as np
>>> space = Dict({
...     'position': Box(low=0, high=1, shape=(3,), dtype=np.float32),
...     'velocity': Box(low=0, high=1, shape=(2,), dtype=np.float32)
... })
>>> batch_space(space, n=5)
Dict('position': Box(0.0, 1.0, (5, 3), float32), 'velocity': Box(0.0, 1.0, (5, 2), float32))

gymnasium.vector.utils.concatenate(space: Space, items: Iterable, out: tuple[Any, ...] | dict[str, Any] | np.ndarray) → tuple[Any, ...] | dict[str, Any] | np.ndarray[source]¶

gymnasium.vector.utils.concatenate(space: Box | Discrete | MultiDiscrete | MultiBinary, items: Iterable, out: np.ndarray) → np.ndarray

gymnasium.vector.utils.concatenate(space: Tuple, items: Iterable, out: tuple[Any, ...]) → tuple[Any, ...]

gymnasium.vector.utils.concatenate(space: Dict, items: Iterable, out: dict[str, Any]) → dict[str, Any]

gymnasium.vector.utils.concatenate(space: Space, items: Iterable, out: None) → tuple[Any, ...]

将来自 space 的多个样本连接成一个单一对象。

参数：

space – 每个条目的 Space (例如，来自向量化环境的 single_action_space)
items – 要连接的样本 (例如，所有样本都应该是 space 的一个元素)。
out – 输出对象 (例如，从 create_empty_array 生成)

返回：

输出对象可以是同一个对象 `out`。

引发：

ValueError – Space 不是有效的 gymnasium.Space 实例

示例

>>> from gymnasium.spaces import Box
>>> import numpy as np
>>> space = Box(low=0, high=1, shape=(3,), seed=42, dtype=np.float32)
>>> out = np.zeros((2, 3), dtype=np.float32)
>>> items = [space.sample() for _ in range(2)]
>>> concatenate(space, items, out)
array([[0.77395606, 0.43887845, 0.85859793],
       [0.697368  , 0.09417735, 0.97562236]], dtype=float32)

gymnasium.vector.utils.iterate(space: Space[T_cov], items: T_cov) → Iterator[source]¶

gymnasium.vector.utils.iterate(space: Discrete, items: Iterable)

gymnasium.vector.utils.iterate(space: Box | MultiDiscrete | MultiBinary, items: np.ndarray)

gymnasium.vector.utils.iterate(space: Tuple, items: tuple[Any, ...])

gymnasium.vector.utils.iterate(space: Dict, items: dict[str, Any])

迭代 (批量) space 的元素。

参数：

space – (批量) space (例如，来自向量化环境的 action_space 或 observation_space)。
items – 要迭代的批量样本 (例如，来自 space 的样本)。

示例

>>> from gymnasium.spaces import Box, Dict
>>> import numpy as np
>>> space = Dict({
... 'position': Box(low=0, high=1, shape=(2, 3), seed=42, dtype=np.float32),
... 'velocity': Box(low=0, high=1, shape=(2, 2), seed=42, dtype=np.float32)})
>>> items = space.sample()
>>> it = iterate(space, items)
>>> next(it)
{'position': array([0.77395606, 0.43887845, 0.85859793], dtype=float32), 'velocity': array([0.77395606, 0.43887845], dtype=float32)}
>>> next(it)
{'position': array([0.697368  , 0.09417735, 0.97562236], dtype=float32), 'velocity': array([0.85859793, 0.697368  ], dtype=float32)}
>>> next(it)
Traceback (most recent call last):
    ...
StopIteration

gymnasium.vector.utils.create_empty_array(space: Space, n: int = 1, fn: callable = np.zeros) → tuple[Any, ...] | dict[str, Any] | np.ndarray[source]¶

gymnasium.vector.utils.create_empty_array(space: Box, n: int = 1, fn=np.zeros) → ndarray

gymnasium.vector.utils.create_empty_array(space: Tuple, n: int = 1, fn=np.zeros) → tuple[Any, ...]

gymnasium.vector.utils.create_empty_array(space: Dict, n: int = 1, fn=np.zeros) → dict[str, Any]

gymnasium.vector.utils.create_empty_array(space: Graph, n: int = 1, fn=np.zeros) → tuple[GraphInstance, ...]

gymnasium.vector.utils.create_empty_array(space: Text, n: int = 1, fn=np.zeros) → tuple[str, ...]

gymnasium.vector.utils.create_empty_array(space: Sequence, n: int = 1, fn=np.zeros) → tuple[Any, ...]

gymnasium.vector.utils.create_empty_array(space: OneOf, n: int = 1, fn=np.zeros)

gymnasium.vector.utils.create_empty_array(space: ~gymnasium.spaces.space.Space, n=1, fn=<built-in function zeros>)

创建一个空的（可能是嵌套的，通常是基于 numpy 的）数组，与 concatenate(..., out=array) 结合使用。

在大多数情况下，数组将包含在批量 space 中，但这不能保证。

参数：

space – 向量化环境中单个环境的观测空间。
n – 向量化环境中环境的数量。如果为 None，则从 space 创建一个空样本。
fn – 创建空 numpy 数组时应用的函数。此类函数的示例包括 np.empty 或 np.zeros。

返回：

输出对象。此对象是一个 (可能是嵌套的)

引发：

ValueError – Space 不是有效的 gymnasium.Space 实例

示例

>>> from gymnasium.spaces import Box, Dict
>>> import numpy as np
>>> space = Dict({
... 'position': Box(low=0, high=1, shape=(3,), dtype=np.float32),
... 'velocity': Box(low=0, high=1, shape=(2,), dtype=np.float32)})
>>> create_empty_array(space, n=2, fn=np.zeros)
{'position': array([[0., 0., 0.],
       [0., 0., 0.]], dtype=float32), 'velocity': array([[0., 0.],
       [0., 0.]], dtype=float32)}

Space 的共享内存¶

gymnasium.vector.utils.create_shared_memory(space: Space[Any], n: int = 1, ctx=mp) → dict[str, Any] | tuple[Any, ...] | mp.Array[source]¶

gymnasium.vector.utils.create_shared_memory(space: Box | Discrete | MultiDiscrete | MultiBinary, n: int = 1, ctx=mp)

gymnasium.vector.utils.create_shared_memory(space: Tuple, n: int = 1, ctx=mp)

gymnasium.vector.utils.create_shared_memory(space: Dict, n: int = 1, ctx=mp)

gymnasium.vector.utils.create_shared_memory(space: Text, n: int = 1, ctx=mp)

gymnasium.vector.utils.create_shared_memory(space: OneOf, n: int = 1, ctx=mp)

gymnasium.vector.utils.create_shared_memory(space: Graph | Sequence, n: int = 1, ctx=mp)

创建跨进程共享的共享内存对象。

最终包含来自向量化环境的观测值。

参数：

space – 向量化环境中单个环境的观测空间。
n – 向量化环境中环境的数量（即进程的数量）。
ctx – 多进程模块

返回：

用于跨进程共享对象的shared_memory。

引发：

CustomSpaceError – Space 不是有效的 gymnasium.Space 实例

gymnasium.vector.utils.read_from_shared_memory(space: Space, shared_memory: dict | tuple | mp.Array, n: int = 1) → dict[str, Any] | tuple[Any, ...] | np.ndarray[source]¶

gymnasium.vector.utils.read_from_shared_memory(space: Box | Discrete | MultiDiscrete | MultiBinary, shared_memory, n: int = 1)

gymnasium.vector.utils.read_from_shared_memory(space: Tuple, shared_memory, n: int = 1)

gymnasium.vector.utils.read_from_shared_memory(space: Dict, shared_memory, n: int = 1)

gymnasium.vector.utils.read_from_shared_memory(space: Text, shared_memory, n: int = 1) → tuple[str, ...]

gymnasium.vector.utils.read_from_shared_memory(space: OneOf, shared_memory, n: int = 1) → tuple[Any, ...]

从共享内存中读取一批观测值作为 numpy 数组。

..notes:: 由 read_from_shared_memory 返回的 numpy 数组对象共享 shared_memory 的内存。对 shared_memory 的任何更改都会转发到 observations，反之亦然。为了避免任何副作用，请使用 np.copy。

参数：

space – 向量化环境中单个环境的观测空间。
shared_memory – 跨进程共享的对象。它包含来自向量化环境的观测值。此对象通过 create_shared_memory 创建。
n – 向量化环境中环境的数量（即进程的数量）。

返回：

作为（可能嵌套的）一批观测值

引发：

CustomSpaceError – Space 不是有效的 gymnasium.Space 实例

gymnasium.vector.utils.write_to_shared_memory(space: Space, index: int, value: np.ndarray, shared_memory: dict[str, Any] | tuple[Any, ...] | mp.Array)[source]¶

gymnasium.vector.utils.write_to_shared_memory(space: Box | Discrete | MultiDiscrete | MultiBinary, index: int, value, shared_memory)

gymnasium.vector.utils.write_to_shared_memory(space: Tuple, index: int, values: tuple[Any, ...], shared_memory)

gymnasium.vector.utils.write_to_shared_memory(space: Dict, index: int, values: dict[str, Any], shared_memory)

gymnasium.vector.utils.write_to_shared_memory(space: Text, index: int, values: str, shared_memory)

gymnasium.vector.utils.write_to_shared_memory(space: OneOf, index: int, values: tuple[int, Any], shared_memory)

将单个环境的观测写入共享内存。

参数：

space – 向量化环境中单个环境的观测空间。
index – 环境的索引（必须在 [0, num_envs) 范围内）。
value – 要写入共享内存的单个环境的观测。
shared_memory – 跨进程共享的对象。它包含来自向量化环境的观测值。此对象通过 create_shared_memory 创建。

引发：

CustomSpaceError – Space 不是有效的 gymnasium.Space 实例

其他¶

gymnasium.vector.utils.CloudpickleWrapper(fn: Callable[[], Env])[source]¶: 使用 cloudpickle 封装结果以进行 pickle 和 unpickle 操作。

gymnasium.vector.utils.clear_mpi_env_vars()[source]¶

清除 MPI 环境变量。

from mpi4py import MPI 默认会调用 MPI_Init。如果子进程具有 MPI 环境变量，MPI 会认为子进程和父进程一样是 MPI 进程，并执行错误的操作，例如挂起。

此上下文管理器是一种临时的、不太优雅的方式来清除这些环境变量，例如当我们启动多进程 Processes 时。

Yields:: 为上下文管理器产生 (Yields)