A fundamental challenge in multi-agent reinforcement learning (MARL) is to learn the joint policy in an extremely large search space, which grows exponentially with the number of agents. Moreover, fully decentralized policy factorization significantly restricts the search space, which may lead to sub-optimal policies. In contrast, the auto-regressive joint policy can represent a much richer class of joint policies by factorizing the joint policy into the product of a series of conditional individual policies. While such factorization introduces the action dependency among agents explicitly in sequential execution, it does not take full advantage of the dependency during learning. In particular, the subsequent agents do not give the preceding agents feedback about their decisions. In this paper, we propose a new framework Back-Propagation Through Agents (BPTA) that directly accounts for both agents' own policy updates and the learning of their dependent counterparts. This is achieved by propagating the feedback through action chains. With the proposed framework, our Bidirectional Proximal Policy Optimisation (BPPO) outperforms the state-of-the-art methods. Extensive experiments on matrix games, StarCraftII v2, Multi-agent MuJoCo, and Google Research Football demonstrate the effectiveness of the proposed method.


翻译:多智能体强化学习(MARL)的一个基本挑战是在规模随智能体数量呈指数增长的极端庞大搜索空间中学习联合策略。此外,完全去中心化的策略分解显著限制了搜索空间,可能导致策略陷入次优。相比之下,自回归联合策略通过将联合策略分解为一系列条件化个体策略的乘积,能够表征更丰富的联合策略类别。尽管这种分解在顺序执行过程中显式引入了智能体间的动作依赖关系,但在学习过程中并未充分利用该依赖关系——后续智能体并未向前置智能体反馈其决策信息。本文提出一种名为“通过智能体的反向传播”(BPTA)的新框架,该框架直接统筹考虑智能体自身的策略更新及其依赖对应智能体的学习过程,通过沿动作链传播反馈信息实现这一目标。基于所提框架,我们提出的双向近端策略优化(BPPO)方法超越了现有最优方法。在矩阵博弈、星际争霸II v2、多智能体MuJoCo及谷歌研究足球上的大量实验验证了该方法的有效性。

0
下载
关闭预览

相关内容

【ACL2020】多模态信息抽取,365页ppt
专知会员服务
151+阅读 · 2020年7月6日
FlowQA: Grasping Flow in History for Conversational Machine Comprehension
专知会员服务
34+阅读 · 2019年10月18日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
60+阅读 · 2019年10月17日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
164+阅读 · 2019年10月12日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
182+阅读 · 2019年10月11日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
41+阅读 · 2019年10月9日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Hierarchical Imitation - Reinforcement Learning
CreateAMind
19+阅读 · 2018年5月25日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
47+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
5+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2014年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2024年3月6日
Arxiv
0+阅读 · 2024年3月6日
Arxiv
0+阅读 · 2024年3月5日
Arxiv
0+阅读 · 2024年3月3日
Arxiv
0+阅读 · 2024年3月2日
Credal Learning Theory
Arxiv
0+阅读 · 2024年3月1日
Arxiv
0+阅读 · 2024年2月29日
Arxiv
15+阅读 · 2020年2月5日
Heterogeneous Deep Graph Infomax
Arxiv
12+阅读 · 2019年11月19日
Relational Deep Reinforcement Learning
Arxiv
10+阅读 · 2018年6月28日
VIP会员
最新内容
《基于深度强化学习的反无人机技术研究》178页
“史诗怒火”行动与“AI中心战”模式的浮现
专知会员服务
5+阅读 · 6月10日
【CVPR2026教程】扩散模型的解析理解
专知会员服务
2+阅读 · 6月10日
马赛克战:俄乌战场透析
专知会员服务
15+阅读 · 6月10日
《利用人工智能增强军事决策》
专知会员服务
7+阅读 · 6月10日
《自动机器学习在军事数据耕耘法中的应用》
专知会员服务
9+阅读 · 6月10日
为何指挥所生存能力要求范式转变
专知会员服务
6+阅读 · 6月10日
打造“新蛛网”模式与高科技动员
专知会员服务
5+阅读 · 6月10日
“蛛网”行动一周年:远程无人机战争
专知会员服务
3+阅读 · 6月10日
相关VIP内容
相关资讯
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Hierarchical Imitation - Reinforcement Learning
CreateAMind
19+阅读 · 2018年5月25日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
相关论文
Arxiv
0+阅读 · 2024年3月6日
Arxiv
0+阅读 · 2024年3月6日
Arxiv
0+阅读 · 2024年3月5日
Arxiv
0+阅读 · 2024年3月3日
Arxiv
0+阅读 · 2024年3月2日
Credal Learning Theory
Arxiv
0+阅读 · 2024年3月1日
Arxiv
0+阅读 · 2024年2月29日
Arxiv
15+阅读 · 2020年2月5日
Heterogeneous Deep Graph Infomax
Arxiv
12+阅读 · 2019年11月19日
Relational Deep Reinforcement Learning
Arxiv
10+阅读 · 2018年6月28日
相关基金
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
47+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
5+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员