区块链可增加全球经济1.76兆美元
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原文证明了通过这样的迭代更新方式,bar最终能够收敛到唯一平衡点的证明,并推出智能体 j 的策略πj 能够收敛到纳什均衡策略。 显式的协作机制 关于显式的协作机制,我们将通过多智能体深度强化学习在多机器人领域的应用中会简单介绍(主要是人机之间的交互,考虑现存的一些约束条件 / 先验规则等)。 2. 多智能体深度强化学习 随着深度学习的发展,利用神经网络的强大表达能力来搭建逼近模型(value approximation)和策略模型(常见于 policy-based 的 DRL 方法)。深度强化学习的方法可以分为基于值函数(value-based)和基于策略(policy-based)两种,在考虑多智能体问题时,主要的方式是在值函数的定义或者是策略的定义中引入多智能体的相关因素,并设计相应的网络结构作为值函数模型和策略模型,最终训练得到的模型能够适应(直接或者是潜在地学习到智能体相互之间的复杂关系),在具体任务上获得不错的效果。 2.1 policy-based 的方法
在完全合作的 setting 下,多智能体整体通常需要最大化全局的期望回报。前面提到一种完全集中式的方式:通过一个中心模块来完成全局信息的获取和决策计算,能够直接地将适用于单智能体的 RL 方法拓展到多智能体系统中。但通常在现实情况中,中心化的控制器(centralized controller)并不一定可行,或者说不一定是比较理想的决策方式。而如果采用完全分布式的方式,每个智能体独自学习自己的值函数网络以及策略网络、不考虑其他智能体对自己的影响,无法很好处理环境的不稳定问题。利用强化学习中 actor-critic 框架的特点,能够在这两种极端方式中找到协调的办法。 基于平均场理论的多智能体强化学习(Mean Field MARL, MFMARL)方法是 UCL 学者在 2018 年 ICML 会议上提出的一种针对大规模群体问题的方法,它将传统强化学习方法(Q-learning)和平均场理论(mean field theory)相结合。平均场理论适用于对复杂的大规模系统建模,它使用了一种简化的建模思想:对于其中的某个个体,所有其他个体产生的联合作用可以用一个 “平均量” 来定义和衡量。此时,对于其中一个个体来说,所有其他个体的影响相当于一个单体对于它的影响,这样的建模方式能够有效处理维度空间和计算量庞大的问题。
MFMARL 方法基于平均场理论的建模思想,将所有智能体看作一个“平均场”,个体与其他智能体之间的关系可以描述为个体和平均场之间的相互影响,从而简化了后续的分析过程。 不需要协作机制 对于一个问题(或者是任务),当所有智能体的联合最优动作是唯一的时候,完成该任务是不需要协作机制的。这个很容易理解,假设对于环境中的所有智能体 存在不只一个最优联合动作,即有 和,那么 A 和 B 之间就需要协商机制,决定是同时取π,还是同时取 h;因为如果其中一个取π、另一个取 h,得到的联合动作就不一定是最优的了。Team Q-learning 是一种适用于不需要协作机制的问题的学习方法,它提出对于单个智能体 i,可以通过下面这个式子来求出它的最优动作 hi: Distributed Q-learning 也是一种适用于不需要协作机制的问题的学习方法,不同于 Team Q-learning 在选取个体最优动作的时候需要知道其他智能体的动作,在该方法中智能体维护的是只依据自身动作所对应的 Q 值,从而得到个体最优动作。 隐式的协作机制 在智能体之间需要相互协商、从而达成最优的联合动作的问题中,个体之间的相互建模,能够为智能体的决策提供潜在的协调机制。在联合动作学习(joint action learner,JAL)[6]方法中,智能体 i 会基于观察到的其他智能体 j 的历史动作、对其他智能体 j 的策略进行建模。在频率最大 Q 值(frequency maximum Q-value, FMQ)[7]方法中,在个体 Q 值的定义中引入了个体动作所在的联合动作取得最优回报的频率,从而在学习过程中引导智能体选择能够取得最优回报的联合动作中的自身动作,那么所有智能体的最优动作组合被选择的概率也会更高。
JAL 和 FMQ 方法的基本思路都是基于均衡求解法,但这类方法通常只能处理小规模(即智能体的数量较少)的多智能体问题:在现实问题中,会涉及到大量智能体之间的交互和相互影响,而一般的均衡求解法受限于计算效率和计算复杂度、很难处理复杂的情况。在大规模多智能体学习问题中,考虑群体联合动作的效应,包括当前智能体受到的影响以及在群体中发挥的作用,对于智能体的策略学习是有较大帮助的。 (编辑:宣城站长网) 【声明】本站内容均来自网络,其相关言论仅代表作者个人观点,不代表本站立场。若无意侵犯到您的权利,请及时与联系站长删除相关内容! |

