Algorithm Research & Explore
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2743-2748,2754

Research on multi-agent hierarchical reinforcement learning skill discovery method based on weighted value function decomposition

Research on multi-agent hierarchical reinforcement learning skill discovery method based on weighted value function decomposition
Zou Qijie1
Li Wenxue1
Gao Bing1
Zhao Xiling1
Zhang Rubo2
1. Dept. of Information Engineering, Dalian University, Dalian Liaoning 116622, China
2. Dept. of Mechanical & Electrical Engineering, Dalian Nationalities University, Dalian Liaoning 116600, China

摘要

Aiming at the problem of dimension explosion and sparse rewards caused by the increase in the number of agents and the dynamic instability of the environment in most multi-agent reinforcement learning algorithms, this paper proposed a multi-agent hierarchical reinforcement learning skill discovery algorithm based on weighted value function decomposition. Firstly, the algorithm combined the architecture of centralized training and decentralized execution with hierarchical reinforcement learning, and adopted the method of weighted value function decomposition in the upper level to solve the problem that agents tended to ignore the optimal strategy and chose the suboptimal strategy in the training process. Secondly, it adopted the independent Q learning algorithm in the lower level to enable it to deal with high-dimensional complex tasks in a multi-agent environment in a decentralized manner. Finally, it introduced a skill discovery strategy on the basis of independent Q learning at the lower level, so that agents could learn complementary skills from each other. Compared the algorithm with the multi-agent reinforcement learning algorithms and the hierarchical reinforcement learning algorithms on the two simulation experimental platforms of simple team movement and StarCraft Ⅱ respectively. The experiment shows that the algorithm has improved performance indicators such as rewards and the victory rate of both sides, improves the decision-making ability and convergence speed of the entire multi-agent system, and verifies the feasibility of the algorithm.

基金项目

国家自然科学基金资助项目(61673084)
2021年辽宁省教育厅项目(LJKZ1180)

出版信息

DOI: 10.19734/j.issn.1001-3695.2022.12.0795
出版期卷: 《计算机应用研究》 Printed Article, 2023年第40卷 第9期
所属栏目: Algorithm Research & Explore
出版页码: 2743-2748,2754
文章编号: 1001-3695(2023)09-027-2743-06

发布历史

[2023-03-03] Accepted Paper
[2023-09-05] Printed Article

引用本文

邹启杰, 李文雪, 高兵, 等. 基于加权值函数分解的多智能体分层强化学习技能发现方法 [J]. 计算机应用研究, 2023, 40 (9): 2743-2748,2754. (Zou Qijie, Li Wenxue, Gao Bing, et al. Research on multi-agent hierarchical reinforcement learning skill discovery method based on weighted value function decomposition [J]. Application Research of Computers, 2023, 40 (9): 2743-2748,2754. )

关于期刊

  • 计算机应用研究 月刊
  • Application Research of Computers
  • 刊号 ISSN 1001-3695
    CN  51-1196/TP

《计算机应用研究》创刊于1984年,是由四川省科技厅所属四川省计算机研究院主办的计算技术类学术刊物。

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