【AAAI2021最佳论文】多智能体学习中的探索 - 利用

探索 - 利用（exploration-exploitation）是多智能体学习（MAL）中强大而实用的工具，但其效果远未得到理解。为了探索这个目标，这篇论文研究了 Q 学习的平滑模拟。首先，研究者认为其学习模型是学习「探索 - 利用」的最佳模型，并提供了强大的理论依据。具体而言，该研究证明了平滑的 Q 学习在任意博弈中对于成本模型有 bounded regret，该成本模型能够明确捕获博弈和探索成本之间的平衡，并且始终收敛至量化响应均衡（QRE）集，即有限理性下博弈的标准解概念，适用于具有异构学习智能体的加权潜在博弈。

该研究的主要任务转向衡量「探索」对集体系统性能的影响。研究者在低维 MAL 系统中表征 QRE 表面的几何形状，并将该研究的发现与突变（分歧）理论联系起来。具体而言，随着探索超参数随着时间的演化，系统会经历相变。在此过程中，给定探索参数的无穷小变化，均衡的数量和稳定性可能会发生剧烈变化。在此基础上，该研究提供了一种形式理论处理方法，即如何调整探索参数能够可验证地产生均衡选择，同时对系统性能带来积极和消极（以及可能无限）的影响。

https://www.zhuanzhi.ai/paper/58dfd45f8af99a926fb48199e1447e9a

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