针对强化学习(RL)领域,当前最常用且基础的深度学习框架主要是TensorFlow和PyTorch,因为它们提供了强大的张量计算、自动微分和GPU加速能力,是构建和训练强化学习模型的基础。Keras虽然也支持强化学习,但多作为TensorFlow的高层API存在,灵活性和扩展性不及PyTorch和TensorFlow本身。Apple MLX目前主要聚焦于大语言模型和视觉模型推理,强化学习相关应用较少,故此处不重点推荐。
强化学习相关最常用基础框架
- TensorFlow
作为Google开发的深度学习框架,TensorFlow支持静态和动态图,拥有丰富的强化学习库和工具,如TF-Agents、TensorForce等,适合科研和工业界大规模训练与部署 - PyTorch
以动态计算图著称,代码风格接近Python原生,灵活易调试,广泛被学术界和工业界用于强化学习研究和开发。配合Stable Baselines3、rlpyt等库,支持多种强化学习算法
强化学习领域常用且前沿的专业框架和库
这些库往往基于TensorFlow或PyTorch,提供了强化学习算法的高效实现、分布式训练支持、多环境集成等功能:
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Stable Baselines3
基于PyTorch,提供多种经典和前沿强化学习算法实现,易用性强,文档丰富,适合快速原型开发和深入研究(www.deeprlhub.com/d/100)。 -
RLlib
基于Ray框架,支持大规模分布式训练,兼容TensorFlow和PyTorch,适合工业级复杂强化学习任务,支持自动调参和多算法选择 -
OpenAI Baselines
OpenAI官方强化学习算法实现库,基于TensorFlow,代码规范,适合研究对比实验,虽更新较少但仍具参考价值 -
TF-Agents
TensorFlow官方强化学习库,模块化设计,支持多种算法,适合TensorFlow生态用户进行深度强化学习研究 -
Acme
DeepMind开发的分布式强化学习框架,模块化且易于扩展,适合前沿研究和大规模训练 -
Coach(Intel RL Coach)
Intel推出的强化学习框架,支持多环境和可视化,适合利用Intel硬件加速的研究 -
ChainerRL
基于Chainer的强化学习库,适合喜欢Chainer框架的用户 -
Horizon
Facebook AI Research开发,专注工业级强化学习,适合推荐系统等大规模业务 -
其他值得关注的前沿框架
- CleanRL:简洁、易用,适合入门和快速实验
- Tiangou(天授) :由OpenAI参与人员开发,代码优雅,适合研究和生产
- DI-engine:算法库丰富,支持自动驾驶、游戏等多领域,社区活跃
- LMM-R1:2025年东南大学开源的面向视觉语言多模态强化学习框架,创新性高,适合多模态复杂任务
- Spinning Up:OpenAI入门级强化学习库,适合初学者快速上手
选择建议
| 框架/库 | 依赖基础框架 | 主要特点 | 适用场景 |
|---|---|---|---|
| TensorFlow | TensorFlow | 生态完善,支持分布式和多平台部署 | 工业级大规模训练,科研 |
| PyTorch | PyTorch | 动态图,灵活易调试 | 研究开发,复杂模型 |
| Stable Baselines3 | PyTorch | 丰富算法,易用,文档好 | 快速原型,科研,生产 |
| RLlib | TensorFlow/PyTorch | 分布式训练,扩展性强 | 大规模分布式工业应用 |
| OpenAI Baselines | TensorFlow | 经典算法实现,研究参考 | 研究对比实验 |
| TF-Agents | TensorFlow | 模块化,算法丰富 | TensorFlow用户的深度强化学习研究 |
| Acme | TensorFlow | 分布式,模块化,适合前沿研究 | 大规模训练,科研 |
| Coach | TensorFlow | 多环境支持,Intel硬件加速 | Intel硬件加速研究 |
| CleanRL | PyTorch | 简洁易用,适合入门 | 快速实验,教学 |
| Tiangou (天授) | PyTorch | 代码优雅,研究与生产兼顾 | 研究和工业应用 |
| DI-engine | TensorFlow/PyTorch | 算法丰富,支持多领域 | 自动驾驶、游戏等多领域应用 |
| LMM-R1 | PyTorch | 多模态强化学习,创新性强 | 视觉语言多模态复杂任务 |
综上,强化学习领域最基础且常用的深度学习框架是TensorFlow和PyTorch,而在此基础上,Stable Baselines3、RLlib、OpenAI Baselines、TF-Agents、Acme等是强化学习算法开发和训练的主流库。近年来,CleanRL、Tiangou、DI-engine和LMM-R1等新兴框架因代码简洁、算法丰富和多模态支持等优势,逐渐受到关注,适合不同层次的研究和应用需求。选择时应结合项目规模、硬件环境、算法需求和团队技术栈综合考虑。