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HDDLGym:使用 OpenAI Gym 研究基于 HDDL 定义的多智能体分层问题的工具

人工智能 2025-05-29 v1 机器学习 多智能体系统

摘要

近年来,强化学习 (RL) 方法已使用 OpenAI Gym 等工具进行了广泛测试,尽管这些环境中的许多任务也可以从分层规划中受益。然而,目前缺乏一种能够将分层规划与 RL 无缝集成的工具。分层领域定义语言 (HDDL) 用于经典规划,引入了一种非常适合基于模型的 RL 的结构化方法来填补这一空白。为了实现这种集成,我们引入了 HDDLGym,这是一个基于 Python 的工具,能够从 HDDL 领域和问题中自动生成 OpenAI Gym 环境。HDDLGym 充当 RL 与分层规划之间的桥梁,支持多智能体场景并实现智能体间的协作规划。本文概述了 HDDLGym 的设计与实现,重点介绍了将 HDDL 与 Gym 接口集成以及应用 RL 策略以支持分层规划时所面临的挑战和设计选择。我们还提供了使用 HDDLGym 框架的详细说明和演示,包括如何处理来自国际规划竞赛的现有 HDDL 领域和问题,并以 Transport 领域为例。此外,我们为多智能体场景创建新 HDDL 领域提供了指导,并展示了 HDDLGym 在 Overcooked 领域中的实际应用。通过发挥 HDDL 和 Gym 的优势,HDDLGym 旨在成为研究分层规划中 RL 的宝贵工具,尤其是在多智能体背景下。

关键词

引用

@article{arxiv.2505.22597,
  title  = {HDDLGym: A Tool for Studying Multi-Agent Hierarchical Problems Defined in HDDL with OpenAI Gym},
  author = {Ngoc La and Ruaridh Mon-Williams and Julie A. Shah},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2505.22597},
  year   = {2025}
}

备注

Accepted to Proceedings of ICAPS 2025