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摘要
近年来，多智能体深度强化学习（multi-agent deep reinforcement learning, MADRL）的研究进展使其在现实世界的任务中更加实用，但其相对较差的可扩展性和部分可观测的限制为MADRL模型的性能和部署带来了更多的挑战。人类社会可以被视为一个大规模的部分可观测环境，其中每个人都具备与他人交流并记忆经验的功能。基于人类社会的启发，我们提出一种新的网络结构，称为层次图递归网络（hierarchicalgraphrecurrent network,HGRN），用于部分可观测环境下的多智能体合作任务。具体来说，我们将多智能体系统构建为一个图，利用新颖的图卷积结构来实现异构相邻智能体之间的通信，并采用一个递归单元来使智能体具备记忆历史信息的能力。为了鼓励智能体探索并提高模型的鲁棒性，我们进而设计一种最大熵学习方法，令智能体可以学习可配置目标行动熵的随机策略。基于上述技术，我们提出一种名为Soft-HGRN的基于值的MADRL算法，及其名为SAC-HGRN的actor-critic变体。在三个同构场景和一个异构环境中进行实验；实验结果不仅表明我们的方法相比四个MADRL基线取得了明显的改进，而且证明了所提模型的可解释性、可扩展性和可转移性。
- 出版日期2023
- 单位浙江大学; 航天学院
