Learning in games considers how multiple agents maximize their own rewards through repeated games. Memory, an ability that an agent changes his/her action depending on the history of actions in previous games, is often introduced into learning to explore more clever strategies and discuss the decision-making of real agents like humans. However, such games with memory are hard to analyze because they exhibit complex phenomena like chaotic dynamics or divergence from Nash equilibrium. In particular, how asymmetry in memory capacities between agents affects learning in games is still unclear. In response, this study formulates a gradient ascent algorithm in games with asymmetry memory capacities. To obtain theoretical insights into learning dynamics, we first consider a simple case of zero-sum games. We observe complex behavior, where learning dynamics draw a heteroclinic connection from unstable fixed points to stable ones. Despite this complexity, we analyze learning dynamics and prove local convergence to these stable fixed points, i.e., the Nash equilibria. We identify the mechanism driving this convergence: an agent with a longer memory learns to exploit the other, which in turn endows the other's utility function with strict concavity. We further numerically observe such convergence in various initial strategies, action numbers, and memory lengths. This study reveals a novel phenomenon due to memory asymmetry, providing fundamental strides in learning in games and new insights into computing equilibria.


翻译:博弈学习研究多个智能体通过重复博弈最大化自身收益的过程。记忆——智能体根据历史博弈中对手行动调整自身行为的能力——常被引入学习过程,以探索更智能的策略并讨论人类等真实智能体的决策机制。然而,具有记忆的博弈因表现出混沌动力学或偏离纳什平衡等复杂现象而难以分析。特别是,智能体间记忆能力的不对称性如何影响博弈学习仍不明确。为此,本研究构建了非对称记忆容量博弈中的梯度上升算法。为获得学习动力学的理论洞见,我们首先考虑零和博弈的简化情形。观察到复杂行为:学习轨迹呈现从非稳定不动点到稳定不动点的异宿连通。尽管存在这种复杂性,我们仍对学习动力学进行分析,证明了系统局部收敛至这些稳定不动点(即纳什平衡)。我们揭示了驱动收敛的机制:长记忆智能体通过学习利用对手,进而赋予对手效用函数严格凹性。进一步通过数值实验验证了该收敛性在不同初始策略、动作数量及记忆长度下的普适性。本研究揭示了记忆不对称性导致的新现象,为博弈学习理论奠定基础,并为平衡计算提供了新见解。

0
下载
关闭预览

相关内容

Linux导论,Introduction to Linux,96页ppt
专知会员服务
82+阅读 · 2020年7月26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
《DeepGCNs: Making GCNs Go as Deep as CNNs》
专知会员服务
32+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
【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
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
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29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
From Softmax to Sparsemax-ICML16(1)
KingsGarden
74+阅读 · 2016年11月26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
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+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
0+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
0+阅读 · 2014年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2023年10月8日
Arxiv
34+阅读 · 2022年12月20日
VIP会员
最新内容
网状网络及其在军事领域的运用
专知会员服务
0+阅读 · 19分钟前
无美国参与的欧洲战争方式(万字长文)
专知会员服务
0+阅读 · 43分钟前
《国防领域敏感性分析白皮书》
专知会员服务
0+阅读 · 今天3:42
综述 | 从问答到任务完成:Agent系统与Harness设计
Agentic RL:框架、实践与长程智能体训练
专知会员服务
3+阅读 · 6月24日
重新思考无人机时代的生存能力
专知会员服务
6+阅读 · 6月24日
装甲突击旅:现代战争思考、战斗与组织
专知会员服务
5+阅读 · 6月24日
在人工智能加速决策环境中拓展OODA循环
专知会员服务
7+阅读 · 6月24日
军事欺骗:供作战战术指挥官使用的工具
专知会员服务
5+阅读 · 6月24日
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
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
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29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
From Softmax to Sparsemax-ICML16(1)
KingsGarden
74+阅读 · 2016年11月26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
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+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
0+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
0+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员