論文の概要: Low Variance Trust Region Optimization with Independent Actors and Sequential Updates in Cooperative Multi-agent Reinforcement Learning
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2606.25526v1
- Date: Wed, 24 Jun 2026 08:05:11 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-06-25 17:05:30.270318
- Title: Low Variance Trust Region Optimization with Independent Actors and Sequential Updates in Cooperative Multi-agent Reinforcement Learning
- Title(参考訳): 独立アクターを用いた低変数信頼領域最適化と協調型マルチエージェント強化学習における逐次更新
- Abstract要約: 逐次更新における有利な変動の上限を制御するためのクリッピング目的を導入する。
クリッピング目的を用いた2つの新しい実用的なアルゴリズムを導出する。
提案手法は,安定収束特性と所望の低利得分散推定の両方で強調される。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 5.8010446129208155
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Cooperative multi-agent reinforcement learning assumes each agent shares the same reward function and can be trained effectively using the Trust Region framework of single-agent. Instead of relying on other agents' actions, the independent actors setting considers each agent to act based only on its local information, thus having more flexible applications. However, in the sequential update framework, it is required to re-estimate the joint advantage function after each individual agent's policy step. Despite the practical success of importance sampling, the updated advantage function suffers from exponentially high variance problems, which likely result in unstable convergence. In this work, we first analyze the high variance advantage both empirically and theoretically. To overcome this limitation, we introduce a clipping objective to control the upper bounds of the advantage fluctuation in sequential updates. With the proposed objective, we provide a monotonic bound with sub-linear convergence to $ε$-Nash Equilibria. We further derive two new practical algorithms using our clipping objective. The experiment results on three popular multi-agent reinforcement learning benchmarks show that our proposed method outperforms the tested baselines in most environments. By carefully analyzing different training settings, our proposed method is highlighted with both stable convergence properties and the desired low advantage variance estimation. For reproducibility purposes, our source code is publicly available at https://github.com/giangbang/Low-Variance-Trust-Region-MARL.
- Abstract(参考訳): 協調型マルチエージェント強化学習は、各エージェントが同じ報酬関数を共有していると仮定し、単一エージェントのTrust Regionフレームワークを使用して効果的に訓練することができる。
他のエージェントのアクションに頼る代わりに、独立したアクターの設定では、各エージェントがローカル情報のみに基づいて行動することを考慮し、より柔軟なアプリケーションを持つ。
しかし、逐次更新フレームワークでは、各エージェントのポリシーステップの後、共同優位関数を再見積する必要がある。
重要サンプリングの実際的な成功にもかかわらず、更新された優位関数は指数関数的に高い分散問題に悩まされ、おそらくは不安定な収束をもたらす。
本研究ではまず,実験的および理論的に高い分散優位性を解析する。
この制限を克服するために、逐次更新における有利な変動の上限を制御するためのクリッピングの目的を導入する。
提案した目的により、準線型収束を持つ単調境界を$ε$-Nash Equilibria とする。
さらに、クリッピング目的を用いた2つの新しい実用的なアルゴリズムを導出する。
実験の結果, 提案手法は, テストベースラインよりも高い性能を示すことがわかった。
異なるトレーニング設定を慎重に分析することにより,提案手法は安定収束特性と所望の低利得分散推定の両方で強調される。
再現性のために、ソースコードはhttps://github.com/giangbang/Low-Variance-Trust-Region-MARLで公開されています。
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