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基于进化优化的多智能体量子强化学习

量子物理 2025-01-03 v4 人工智能 多智能体系统

摘要

在自动驾驶与其他智能工业应用时代,多智能体强化学习正变得愈发重要。同时,一种利用量子力学固有性质、显著减少模型可训练参数的强化学习新方案正在兴起。然而,基于梯度的多智能体量子强化学习方法常受困于贫瘠高原,使其难以匹敌经典方法性能。尽管无梯度量子强化学习可缓解部分挑战,其亦非对贫瘠高原困难免疫。我们基于现有无梯度量子强化学习方法,提出三种使用变分量子线路、借助进化优化的多智能体强化学习遗传变体。我们在 Coin Game 环境中评估这些遗传变体,并与经典方法比较。我们表明,相较于可训练参数规模相近的神经网络,变分量子线路方法性能显著更优。与更大的神经网络相比,我们的方法以少 97.88%97.88\% 的参数取得了相近结果。

关键词

引用

@article{arxiv.2311.05546,
  title  = {Multi-Agent Quantum Reinforcement Learning using Evolutionary Optimization},
  author = {Michael Kölle and Felix Topp and Thomy Phan and Philipp Altmann and Jonas Nüßlein and Claudia Linnhoff-Popien},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2311.05546},
  year   = {2025}
}