We study cooperative multi-agent reinforcement learning (MARL) problems in which agents evolve under decoupled noisy dynamics but share a population objective. A canonical example is a mobility operator that orchestrates a fleet of vehicles to meet customer demand. The stochastic and time-varying nature of these problems calls for learning approaches, yet existing MARL algorithms do not scale: learning assignment and routing jointly over the full state-action space becomes prohibitive as the number of agents grows. Formulating the problem over the space of probability measures, we prove a separation principle: the population cost-to-go function is upper bounded by an optimal transport problem whose transportation cost is the target-conditioned single-agent cost-to-go function. This simplifies the multi-agent problem to learning a single-agent policy and coordinating the agents via optimal transport. Building on this principle, we introduce SALT (Separation-based Assignment and Learning via optimal Transport), a family of algorithms that learn a target-conditioned single-agent policy using any standard reinforcement learning algorithm, and then coordinate the agents via optimal transport. Since learning occurs at the single-agent level, SALT scales to fleet sizes where MARL baselines become intractable and transfers without retraining to fleet sizes unseen during training. In a vehicle-delivery experiment on the southern Manhattan road network, where MARL baselines are computationally prohibitive, SALT improves travel time by 15-21% over a shortest-path routing heuristic. In stochastic grid worlds, SALT reduces average travel times by 23-61% relative to MARL baselines and scales to population sizes where these methods fail.


翻译:暂无翻译

0
下载
关闭预览

相关内容

多智能体强化学习中的稳健且高效的通信
专知会员服务
27+阅读 · 2025年11月17日
开放环境下的协作多智能体强化学习进展综述
专知会员服务
36+阅读 · 2025年1月19日
专知会员服务
118+阅读 · 2021年1月1日
【斯坦福大学】Gradient Surgery for Multi-Task Learning
专知会员服务
47+阅读 · 2020年1月23日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
61+阅读 · 2019年10月17日
【综述】多智能体强化学习算法理论研究
深度强化学习实验室
18+阅读 · 2020年9月9日
多 Agent 强化学习综述
AINLP
15+阅读 · 2020年6月4日
多智能体强化学习(MARL)近年研究概览
PaperWeekly
39+阅读 · 2020年3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
李宏毅-201806-中文-Deep Reinforcement Learning精品课程分享
深度学习与NLP
15+阅读 · 2018年6月20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
5+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
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
19+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
19+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
18+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
50+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
19+阅读 · 2008年12月31日
国家自然科学基金
12+阅读 · 2008年12月31日
VIP会员
最新内容
《美空军2026条令文件:对海压制作战》
专知会员服务
11+阅读 · 11月9日
人工智能与战争的未来
专知会员服务
4+阅读 · 11月8日
《Agent Mosaic:识别智能体LLM系统中的机密泄露》
人工智能在军事教育中的应用:若干视角与经验
“星链”减速与不断适应的乌克兰
专知会员服务
7+阅读 · 11月6日
美国中期选举之后:帕兰提尔面临不确定性?
专知会员服务
4+阅读 · 11月6日
相关VIP内容
多智能体强化学习中的稳健且高效的通信
专知会员服务
27+阅读 · 2025年11月17日
开放环境下的协作多智能体强化学习进展综述
专知会员服务
36+阅读 · 2025年1月19日
专知会员服务
118+阅读 · 2021年1月1日
【斯坦福大学】Gradient Surgery for Multi-Task Learning
专知会员服务
47+阅读 · 2020年1月23日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
61+阅读 · 2019年10月17日
相关资讯
【综述】多智能体强化学习算法理论研究
深度强化学习实验室
18+阅读 · 2020年9月9日
多 Agent 强化学习综述
AINLP
15+阅读 · 2020年6月4日
多智能体强化学习(MARL)近年研究概览
PaperWeekly
39+阅读 · 2020年3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
李宏毅-201806-中文-Deep Reinforcement Learning精品课程分享
深度学习与NLP
15+阅读 · 2018年6月20日
相关基金
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
5+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
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
19+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
19+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
18+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
50+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
19+阅读 · 2008年12月31日
国家自然科学基金
12+阅读 · 2008年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员