SACHA: Soft Actor-Critic With Heuristic-Based Attention for Partially Observable Multi-Agent Path Finding
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Notice bibliographique
Résumé
Multi-Agent Path Finding (MAPF) is a crucial component for many large-scale robotic systems, where agents must plan their collision-free paths to their given goal positions. Recently, multi-agent reinforcement learning has been introduced to solve the partially observable variant of MAPF by learning a decentralized single-agent policy in a centralized fashion based on each agent's partial observation. However, existing learning-based methods are ineffective in achieving complex multi-agent cooperation, especially in congested environments, due to the non-stationarity of this setting. To tackle this challenge, we propose a multi-agent actor-critic method called Soft Actor-Critic with Heuristic-Based Attention (SACHA), which employs novel heuristic-based attention mechanisms for both the actors and critics to encourage cooperation among agents. SACHA learns a neural network for each agent to selectively pay attention to the shortest path heuristic guidance from multiple agents within its field of view, thereby allowing for more scalable learning of cooperation. SACHA also extends the existing multi-agent actor-critic framework by introducing a novel critic centered on each agent to approximate <inline-formula xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"><tex-math notation="LaTeX">$Q$</tex-math></inline-formula> -values. Compared to existing methods that use a fully observable critic, our agent-centered multi-agent actor-critic method results in more impartial credit assignment and better generalizability of the learned policy to MAPF instances with varying numbers of agents and types of environments. We also implement SACHA(C), which embeds a communication module in the agent's policy network to enable information exchange among agents. We evaluate both SACHA and SACHA(C) on a variety of MAPF instances and demonstrate decent improvements over several state-of-the-art learning-based MAPF methods with respect to success rate and solution quality.
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Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle