Value decomposition is widely used in cooperative multi-agent reinforcement learning, however, its implicit credit assignment mechanism is not yet fully understood due to black-box networks. In this work, we study an interpretable value decomposition framework via the family of generalized additive models. We present a novel method, named Neural Attention Additive Q-learning~(N$\text{A}^\text{2}$Q), providing inherent intelligibility of collaboration behavior. N$\text{A}^\text{2}$Q can explicitly factorize the optimal joint policy induced by enriching shape functions to model all possible coalitions of agents into individual policies. Moreover, we construct identity semantics to promote estimating credits together with the global state and individual value functions, where local semantic masks help us diagnose whether each agent captures relevant-task information. Extensive experiments show that N$\text{A}^\text{2}$Q consistently achieves superior performance compared to different state-of-the-art methods on all challenging tasks, while yielding human-like interpretability.


翻译:价值分解方法在合作式多智能体强化学习中广泛应用,然而由于黑箱网络的存在,其隐式信用分配机制尚未完全明晰。本文通过广义加性模型家族研究了一种可解释的价值分解框架。我们提出名为神经注意力加性Q学习(N$\text{A}^\text{2}$Q)的新方法,该方法能提供协作行为的内在可解释性。N$\text{A}^\text{2}$Q通过丰富形状函数对智能体所有可能联盟进行建模,从而将最优联合策略显式分解为独立策略。此外,我们构建身份语义以促进联合全局状态与个体价值函数的信用估计,其中局部语义掩码有助于诊断每个智能体是否捕获到任务相关信息。大量实验表明,在具有挑战性的任务中,N$\text{A}^\text{2}$Q相较于不同前沿方法始终取得更优性能,同时具备类人可解释性。

0
下载
关闭预览

相关内容

最新《Transformers模型》教程,64页ppt
专知会员服务
326+阅读 · 2020年11月26日
100+篇《自监督学习(Self-Supervised Learning)》论文最新合集
专知会员服务
167+阅读 · 2020年3月18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
[综述]深度学习下的场景文本检测与识别
专知会员服务
78+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
Multi-Task Learning的几篇综述文章
深度学习自然语言处理
15+阅读 · 2020年6月15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
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
【论文】变分推断(Variational inference)的总结
机器学习研究会
39+阅读 · 2017年11月16日
【推荐】RNN/LSTM时序预测
机器学习研究会
25+阅读 · 2017年9月8日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2013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
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
Arxiv
23+阅读 · 2022年2月24日
Arxiv
66+阅读 · 2021年6月18日
Recent advances in deep learning theory
Arxiv
52+阅读 · 2020年12月20日
Arxiv
13+阅读 · 2019年11月14日
Arxiv
20+阅读 · 2018年10月25日
Arxiv
16+阅读 · 2018年2月7日
VIP会员
最新内容
《通往人工通用智能之路上的均衡策略》
专知会员服务
1+阅读 · 52分钟前
《人工智能与军事整合:现状与未来风险》报告
专知会员服务
1+阅读 · 今天14:12
《Palantir的科技生态系统》
专知会员服务
14+阅读 · 6月2日
《反无人机系统传感器融合》90页报告
专知会员服务
15+阅读 · 6月2日
运用人工智能与卫星通信驱散“战争迷雾”
专知会员服务
7+阅读 · 6月2日
综述 | OPSD:大语言模型的在线策略自蒸馏
专知会员服务
7+阅读 · 6月1日
相关资讯
Multi-Task Learning的几篇综述文章
深度学习自然语言处理
15+阅读 · 2020年6月15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
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
【论文】变分推断(Variational inference)的总结
机器学习研究会
39+阅读 · 2017年11月16日
【推荐】RNN/LSTM时序预测
机器学习研究会
25+阅读 · 2017年9月8日
相关论文
相关基金
国家自然科学基金
3+阅读 · 2013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
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
Top
微信扫码咨询专知VIP会员