智能体决策时往往需要兼顾实时性、协同性和鲁棒性,为了解决智能体在高维状态空间中长期决策困难的问题,本项目提出一种多智能体协作对抗方法。该模型可以:
1.构建拟真的城市对抗环境模型,支持多类智能体的交互与博弈;
2.通过强化学习提升多智能体协作与对抗能力,兼顾同构与异构智能体;
3.提高收敛速度和奖励回报率。
该模型构建了真实对抗环境,采用近端策略优化的AC结构,结合嵌入方法解决异构智能体的空间差异;还设计了自适应经验采样模块,融合 on-policy 与 off-policy 数据,提高经验利用率并加快收敛速度;最后采用了权重继承机制,在智能体消失时将其策略传递给队友,保证任务执行的连续性和快速适应性。
系统运行流程包括四个阶段:首先进行初始化与建模,设置城市环境和智能体组别;其次是交互与训练,由AC网络输出动作并进行价值评估,将状态与奖励存入经验池;接着在策略优化阶段,通过近端策略优化结合自适应采样不断改进策略,同时利用嵌入方法保证异构智能体的训练一致性;最后进入分布式执行,各智能体基于局部观测独立决策,并通过权重继承保持协作,从而实现最终目标。
本项目由我一人负责,环境建模集合数学方法采用Python编写出仿真框架,支持动态变化的建筑物和目标点等。策略优化基于PyTorch深度学习框架实现,核心是带RNN的AC网络,并引入嵌入方法解决异构状态与动作空间差异。经验采样模块融合 on-policy 与 off-policy 策略,采用自适应采样机制提升数据利用效率。
项目实施过程中遇到三类难点:一是异构智能体的空间差异,传统方法难以统一处理,本项目通过向量嵌入映射到共享空间,使不同智能体能够在统一特征空间中协作学习;二是策略收敛与训练效率,为避免策略更新过大引发不稳定,采用近端策略优化的裁剪目标函数,并结合自适应经验采样加快收敛速度;三是任务连续性与鲁棒性,智能体在对抗中可能消失或失效,本项目设计了权重继承机制,使剩余智能体能够快速接管任务,提升整体系统的适应性与稳定性。