論文の概要: Refined Sample Complexity for Markov Games with Independent Linear Function Approximation
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2402.07082v2
- Date: Tue, 11 Jun 2024 12:12:59 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-06-12 22:32:43.545716
- Title: Refined Sample Complexity for Markov Games with Independent Linear Function Approximation
- Title(参考訳): 独立線形関数近似を持つマルコフゲームに対する精製サンプル複素性
- Authors: Yan Dai, Qiwen Cui, Simon S. Du,
- Abstract要約: マルコフゲーム(MG)はマルチエージェント強化学習(MARL)の重要なモデルである
本稿では、WangらによるAVLPRフレームワークを改良し(2023年)、最適部分ギャップの悲観的推定を設計する。
マルチエージェントの呪いに取り組み、最適な$O(T-1/2)収束率を達成し、同時に$textpoly(A_max)$依存性を避ける最初のアルゴリズムを与える。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 49.5660193419984
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Markov Games (MG) is an important model for Multi-Agent Reinforcement Learning (MARL). It was long believed that the "curse of multi-agents" (i.e., the algorithmic performance drops exponentially with the number of agents) is unavoidable until several recent works (Daskalakis et al., 2023; Cui et al., 2023; Wang et al., 2023). While these works resolved the curse of multi-agents, when the state spaces are prohibitively large and (linear) function approximations are deployed, they either had a slower convergence rate of $O(T^{-1/4})$ or brought a polynomial dependency on the number of actions $A_{\max}$ -- which is avoidable in single-agent cases even when the loss functions can arbitrarily vary with time. This paper first refines the AVLPR framework by Wang et al. (2023), with an insight of designing *data-dependent* (i.e., stochastic) pessimistic estimation of the sub-optimality gap, allowing a broader choice of plug-in algorithms. When specialized to MGs with independent linear function approximations, we propose novel *action-dependent bonuses* to cover occasionally extreme estimation errors. With the help of state-of-the-art techniques from the single-agent RL literature, we give the first algorithm that tackles the curse of multi-agents, attains the optimal $O(T^{-1/2})$ convergence rate, and avoids $\text{poly}(A_{\max})$ dependency simultaneously.
- Abstract(参考訳): マルコフゲーム(MG)はマルチエージェント強化学習(MARL)の重要なモデルである。
長年、「マルチエージェントの曲線」(アルゴリズムのパフォーマンスはエージェント数とともに指数関数的に低下する)はいくつかの最近の作品(Daskalakis et al , 2023; Cui et al , 2023; Wang et al , 2023)まで避けられないと信じられてきた。
これらの作業によってマルチエージェントの呪いが解決されるが、状態空間が禁制的に大きく、(線形)関数近似が展開された場合、O(T^{-1/4})$の緩やかな収束率を持つか、損失関数が時間によって任意に変化する場合でも、単一エージェントの場合では避けられる$A_{\max}$ -- に多項式依存をもたらすかのいずれかである。
本稿では,Wang et al (2023) による AVLPR フレームワークを改良し,*data-dependent*(確率的)悲観的推定法を設計し,プラグインアルゴリズムの幅広い選択を可能にする。
独立線形関数近似を持つMGに特化する場合、時折極端な推定誤差をカバーするために、新しい*アクション依存ボーナス*を提案する。
単一エージェントRLによる最先端技術を用いて,マルチエージェントの呪いに対処し,最適な$O(T^{-1/2})$収束率を達成し,$\text{poly}(A_{\max})$依存性を同時に回避するアルゴリズムを提案する。
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