ADiCo:用极值搜索控制在线调节多智能体行为多样性

论文AI 评分 62/100arXiv cs.AI
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一篇被 IEEE CDC 2026 接收的论文提出 Adaptive Diversity Control(ADiCo),用于协作式多智能体强化学习。该框架分两个时间尺度:快尺度上由 Diversity Control(DiCo)把系统多样性调节到目标值,慢尺度上用极值搜索控制器(ESC)仅依据平均回合回报调整该目标,不需要显式模型或多样性—性能关系的解析梯度。作者在两个协作 MARL 任务的六种配置上测试,ADiCo 能维持与任务匹配的多样性水平,性能达到或超过网格搜索最优多样性目标的 DiCo,以及不设目标约束的 Unconstrained DiCo。

全文梳理

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要解决的问题

协作式多智能体强化学习中,智能体需要在相同观测下形成不同但互补的控制策略,这种行为多样性是协调是否有效的关键指标。多样性有助于角色分工和更丰富的联合行为,但合适的多样性水平高度依赖具体情境与任务,调参代价高。论文针对的正是这一痛点:与其为每个任务手工挑选多样性目标,不如让训练过程自己找到合适的值。

双时间尺度怎么做

ADiCo 把控制拆成两个时间尺度。快尺度上是 Diversity Control(DiCo),负责把系统多样性拉向一个目标值;慢尺度上是 Extremum Seeking Controller(ESC),根据平均回合回报来调整这个目标值本身。关键在于 ESC 只用到平均回合回报这一信号,既不需要显式模型,也不需要多样性—性能关系的解析梯度,因此避免了为这种关系建模或求导的麻烦。

实验与结果

作者在两个协作式 MARL 任务、共六种配置上评估 ADiCo。结果显示它能维持与任务相称的多样性:当同质策略更有利时保持较低多样性,当需要异质策略时提高多样性。经过这种自适应,ADiCo 的平均性能达到或超过两个对照基线——用网格搜索找到最佳多样性目标的 DiCo,以及不设目标约束、让多样性自由涌现的 Unconstrained DiCo。论文由此说明,把经典反馈控制引入 MARL 训练,可以为手工选择多样性目标提供一种系统化替代方案。

为什么值得看

把经典反馈控制引入 MARL 训练,免去手工调多样性目标,做多智能体协作的读者可关注其可迁移性。

智能体强化学习论文

信源1 家

  1. [1]arXiv cs.AI一手信源Optimizing Team Behavior via Extremum-seeking Control in Multi-agent Reinforcement Learning

关键事实

  • 论文提出 ADiCo,一个在训练中在线自适应行为多样性的双时间尺度框架[1]

  • 快时间尺度由 DiCo 将系统多样性调节到目标值,慢时间尺度由 ESC 仅用平均回合回报调整该目标[1]

  • ESC 调整目标时不需要显式模型或多样性—性能关系的解析梯度[1]

  • 在两项协作 MARL 任务的六种配置上,ADiCo 性能达到或超过网格搜索最优目标的 DiCo 与无约束 DiCo[1]

  • 论文被第 65 届 IEEE Conference on Decision and Control(CDC 2026)接收[1]

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