Learning anticipation is a reasoning paradigm in multi-agent reinforcement learning, where agents, during learning, consider the anticipated learning of other agents. There has been substantial research into the role of learning anticipation in improving cooperation among self-interested agents in general-sum games. Two primary examples are Learning with Opponent-Learning Awareness (LOLA), which anticipates and shapes the opponent's learning process to ensure cooperation among self-interested agents in various games such as iterated prisoner's dilemma, and Look-Ahead (LA), which uses learning anticipation to guarantee convergence in games with cyclic behaviors. So far, the effectiveness of applying learning anticipation to fully-cooperative games has not been explored. In this study, we aim to research the influence of learning anticipation on coordination among common-interested agents. We first illustrate that both LOLA and LA, when applied to fully-cooperative games, degrade coordination among agents, causing worst-case outcomes. Subsequently, to overcome this miscoordination behavior, we propose Hierarchical Learning Anticipation (HLA), where agents anticipate the learning of other agents in a hierarchical fashion. Specifically, HLA assigns agents to several hierarchy levels to properly regulate their reasonings. Our theoretical and empirical findings confirm that HLA can significantly improve coordination among common-interested agents in fully-cooperative normal-form games. With HLA, to the best of our knowledge, we are the first to unlock the benefits of learning anticipation for fully-cooperative games.


翻译:学习预判是多智能体强化学习中的一种推理范式,智能体在学习过程中会考虑其他智能体的学习预期。在一般和博弈中,已有大量研究探讨学习预判对提升自利智能体间合作的作用。两个典型例子是:对手学习意识学习(LOLA),通过预判并塑造对手的学习过程来确保自利智能体在重复囚徒困境等多种博弈中的合作;以及前瞻学习(LA),利用学习预判保证在存在循环行为的博弈中收敛。目前,学习预判在完全合作博弈中的有效性尚未得到探索。本研究旨在探究学习预判对共同利益智能体间协调的影响。我们首先证明,将LOLA和LA应用于完全合作博弈时,会降低智能体间的协调性,导致最坏情况结果。随后,为解决这种失调行为,我们提出层次化学习预判(HLA),使智能体以层次化方式预判其他智能体的学习。具体而言,HLA将智能体分配至多个层级以合理调节其推理过程。理论与实证结果证实,HLA能够显著提升完全合作规范式博弈中共同利益智能体间的协调性。据我们所知,这是首次通过HLA解锁学习预判对完全合作博弈的益处。

0
下载
关闭预览

相关内容

自然语言处理顶会NAACL2022最佳论文出炉!
专知会员服务
43+阅读 · 2022年6月30日
不可错过!《机器学习100讲》课程,UBC Mark Schmidt讲授
专知会员服务
76+阅读 · 2022年6月28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
机器学习入门的经验与建议
专知会员服务
94+阅读 · 2019年10月10日
【哈佛大学商学院课程Fall 2019】机器学习可解释性
专知会员服务
105+阅读 · 2019年10月9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
无监督元学习表示学习
CreateAMind
27+阅读 · 2019年1月4日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3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
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
Hierarchical Imitation - Reinforcement Learning
CreateAMind
19+阅读 · 2018年5月25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
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2023年5月5日
Arxiv
0+阅读 · 2023年5月5日
Arxiv
0+阅读 · 2023年5月4日
Arxiv
0+阅读 · 2023年5月4日
Arxiv
10+阅读 · 2017年7月4日
VIP会员
最新内容
超越网格:作战环境对炮兵的影响
专知会员服务
0+阅读 · 42分钟前
KDD 2026 | MixRAGRec:面向LLM推荐的混合专家KG-RAG框架
BES:让语言模型通过双向进化搜索自我改进
专知会员服务
4+阅读 · 5月30日
以色列-美国-伊朗战争中的无人机:关键要点
专知会员服务
4+阅读 · 5月30日
《Palantir任务保障性软件安全标准(MA-S2)》
专知会员服务
14+阅读 · 5月30日
基于声学的无人机检测技术综述
专知会员服务
8+阅读 · 5月30日
《当代混合战争分析框架:俄乌战争经验教训》
相关资讯
相关基金
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
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员