部分報酬分離による協調型マルチエージェント方策の学習
Learning Cooperative Multi-Agent Policies with Partial Reward Decoupling
大規模な協調型マルチエージェント強化学習の信用割当問題に対し、エージェントの部分集合ごとに問題を分離する部分報酬分離(PRD)を提案し、方策勾配の分散低減と性能向上を示した。
著者: Benjamin Freed, Aditya Kapoor, Ian Abraham, Jeff Schneider, Howie Choset
分類: cs.LG, cs.AI, cs.RO
原文アブストラクト
One of the preeminent obstacles to scaling multi-agent reinforcement learning to large numbers of agents is assigning credit to individual agents' actions. In this paper, we address this credit assignment problem with an approach that we call \textit{partial reward decoupling} (PRD), which attempts to decompose large cooperative multi-agent RL problems into decoupled subproblems involving subsets of agents, thereby simplifying credit assignment. We empirically demonstrate that decomposing the RL problem using PRD in an actor-critic algorithm results in lower variance policy gradient estimates, which improves data efficiency, learning stability, and asymptotic performance across a wide array of multi-agent RL tasks, compared to various other actor-critic approaches. Additionally, we relate our approach to counterfactual multi-agent policy gradient (COMA), a state-of-the-art MARL algorithm, and empirically show that our approach outperforms COMA by making better use of information in agents' reward streams, and by enabling recent advances in advantage estimation to be used.
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