In cooperative multi-agent tasks, a team of agents jointly interact with an environment by taking actions, receiving a team reward and observing the next state. During the interactions, the uncertainty of environment and reward will inevitably induce stochasticity in the long-term returns and the randomness can be exacerbated with the increasing number of agents. However, most of the existing value-based multi-agent reinforcement learning (MARL) methods only model the expectations of individual Q-values and global Q-value, ignoring such randomness. Compared to the expectations of the long-term returns, it is more preferable to directly model the stochasticity by estimating the returns through distributions. With this motivation, this work proposes DQMIX, a novel value-based MARL method, from a distributional perspective. Specifically, we model each individual Q-value with a categorical distribution. To integrate these individual Q-value distributions into the global Q-value distribution, we design a distribution mixing network, based on five basic operations on the distribution. We further prove that DQMIX satisfies the \emph{Distributional-Individual-Global-Max} (DIGM) principle with respect to the expectation of distribution, which guarantees the consistency between joint and individual greedy action selections in the global Q-value and individual Q-values. To validate DQMIX, we demonstrate its ability to factorize a matrix game with stochastic rewards. Furthermore, the experimental results on a challenging set of StarCraft II micromanagement tasks show that DQMIX consistently outperforms the value-based multi-agent reinforcement learning baselines.


翻译:在合作性多试剂任务中,一个代理人团队通过采取行动、获得团队奖赏和观察下一个状态与环境共同互动。在互动中,环境和奖励的不确定性将不可避免地导致长期回报的随机性,而随着代理数量的增加,随机性将加剧。然而,大多数现有的基于价值的多试剂强化学习(MARL)方法仅模拟个人Q值和全球Q值的预期值,忽略这种随机性。与长期回报的预期相比,通过分布估计回报直接模拟随机性更为可取。有了这种动力,这项工作将提出基于长期回报的不确定性和奖赏性,从分布角度,一个新的基于价值的MARL方法。具体地说,我们以绝对分布方式模拟个人Q值分配的预期值,将个人Q值分配的预期值纳入全球质量分布中,我们设计了一个基于基于五种基础分布操作的分布混合网络。我们进一步证明,DQIX满足了通过分配方式估算回报率的模型。QQQDMIX, QDQDMIX, 一个新的基于价值的基于新数值的数值的数值方法方法方法, 展示了全球内部价值的数值的数值, 和数值的数值的数值的数值的数值的数值,显示了全球的数值的数值的数值的数值的数值的数值的数值,显示了全球的数值的数值的数值值的数值的数值的数值的数值的数值的数值的数值,显示了,显示了,显示了,显示了全球的数值的数值的数值的数值的数值的数值的数值的数值,显示了全球的数值的数值的数值的数值的数值的数值的数值的数值的数值的数值的数值的数值的数值,显示了全球的数值的数值的数值的数值的数值的数值的数值的数值的数值的数值的数值的数值的数值的数值的数值的数值的数值的数值的数值的数值的数值的数值的数值的数值的数值的数值的数值的数值的计算。

0
下载
关闭预览

相关内容

强化学习(RL)是机器学习的一个领域,与软件代理应如何在环境中采取行动以最大化累积奖励的概念有关。除了监督学习和非监督学习外,强化学习是三种基本的机器学习范式之一。 强化学习与监督学习的不同之处在于,不需要呈现带标签的输入/输出对,也不需要显式纠正次优动作。相反,重点是在探索(未知领域)和利用(当前知识)之间找到平衡。 该环境通常以马尔可夫决策过程(MDP)的形式陈述,因为针对这种情况的许多强化学习算法都使用动态编程技术。经典动态规划方法和强化学习算法之间的主要区别在于,后者不假设MDP的确切数学模型,并且针对无法采用精确方法的大型MDP。

知识荟萃

精品入门和进阶教程、论文和代码整理等

更多

查看相关VIP内容、论文、资讯等
Linux导论,Introduction to Linux,96页ppt
专知会员服务
78+阅读 · 2020年7月26日
深度强化学习策略梯度教程,53页ppt
专知会员服务
178+阅读 · 2020年2月1日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
59+阅读 · 2019年10月17日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
174+阅读 · 2019年10月11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
103+阅读 · 2019年10月9日
ACM MM 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
5+阅读 · 2022年3月29日
IEEE TII Call For Papers
CCF多媒体专委会
3+阅读 · 2022年3月24日
ACM TOMM Call for Papers
CCF多媒体专委会
2+阅读 · 2022年3月23日
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13日
灾难性遗忘问题新视角:迁移-干扰平衡
CreateAMind
17+阅读 · 2019年7月6日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
42+阅读 · 2019年1月3日
Hierarchical Imitation - Reinforcement Learning
CreateAMind
19+阅读 · 2018年5月25日
强化学习族谱
CreateAMind
26+阅读 · 2017年8月2日
国家自然科学基金
38+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
17+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
18+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
5+阅读 · 2010年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
VIP会员
相关VIP内容
相关资讯
ACM MM 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
5+阅读 · 2022年3月29日
IEEE TII Call For Papers
CCF多媒体专委会
3+阅读 · 2022年3月24日
ACM TOMM Call for Papers
CCF多媒体专委会
2+阅读 · 2022年3月23日
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13日
灾难性遗忘问题新视角:迁移-干扰平衡
CreateAMind
17+阅读 · 2019年7月6日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
42+阅读 · 2019年1月3日
Hierarchical Imitation - Reinforcement Learning
CreateAMind
19+阅读 · 2018年5月25日
强化学习族谱
CreateAMind
26+阅读 · 2017年8月2日
相关基金
国家自然科学基金
38+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
17+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
18+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
5+阅读 · 2010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