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DPMAC:面向协作多智能体强化学习的差分隐私通信

机器学习 2023-08-22 v1

摘要

通信是人类社会与多智能体强化学习(MARL)中协作的基础。人类在与其他个体交流时也希望保护自身隐私,然而现有MARL研究尚未考虑此类隐私问题。为此,我们提出了差分隐私多智能体通信(DPMAC)算法,通过为每个智能体配备具有严格(ϵ,δ)(\epsilon, \delta)-差分隐私(DP)保证的本地消息发送器来保护个体智能体的敏感信息。与隐私保护场景中常见的直接对消息施加预定义DP噪声不同,我们分别为每个智能体采用随机消息发送器,并将DP要求纳入发送器中,从而自动调整学习到的消息分布以缓解DP噪声带来的不稳定性。进一步,我们证明了具有隐私保护通信的协作MARL中存在纳什均衡,这表明该问题在博弈论意义下是可学习的。大量实验表明,在隐私保护场景中DPMAC相较于基线方法具有明显优势。

关键词

引用

@article{arxiv.2308.09902,
  title  = {DPMAC: Differentially Private Communication for Cooperative Multi-Agent Reinforcement Learning},
  author = {Canzhe Zhao and Yanjie Ze and Jing Dong and Baoxiang Wang and Shuai Li},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2308.09902},
  year   = {2023}
}

备注

Full version; Accepted in IJCAI 2023