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通过任务并行性预测多智能体专业化

Created by
  • Haebom

作者

伊丽莎白·米茨科斯基、鲁里德·蒙-威廉姆斯、尼尔·布拉姆利、克里斯托弗·G·卢卡斯、娜塔莉亚·维莱斯、托马斯·L·格里菲斯

大纲

本文探讨了在多智能体系统中,应该训练专用智能体,还是训练能够独立执行整个任务的通用智能体。研究人员认为,专用化的需求很大程度上取决于任务的并行性,即多个智能体同时执行任务组件的可能性。受分布式系统中阿姆达尔定律的启发,我们提出了一个封闭的边界,用于预测专用化提升性能的临界点,该临界点仅取决于任务并发性和团队规模。我们在两个具有对比环境的标准 MARL 基准测试中验证了该模型:星际争霸多智能体挑战赛(SMAC,无限并发)和多粒子环境(MPE,单位容量瓶颈)。我们观察到,在每种极端情况下,专用化界限与经验指标之间都高度一致。在 Overcooked-AI 上进行的三个后续实验表明,即使在具有更复杂的空间和资源瓶颈、允许多种策略的环境中,该模型也能表现良好。除了预测能力之外,这个界限还可以作为一种诊断工具,突出 MARL 训练算法中的偏差,从而导致与具有较大状态空间的专家策略的次优收敛。

Takeaways, Limitations

Takeaways:我们提出了一个数学模型,该模型基于任务的并行处理潜力,预测多智能体系统中专业化策略的有效性。专业化策略的有效性可以通过基于阿姆达尔定律的封闭边界轻松评估。该模型可用于诊断 MARL 训练算法的最优方向。
Limitations:模型的准确性依赖于对任务并行性的准确评估。在复杂环境中准确测量任务的并行性是一项挑战。该模型可能无法完全解释专业化策略,其他因素(例如代理之间的通信开销)也可能影响性能。
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