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基于偏度驱动的超图网络 SDHN 以提升局部多机器人协调

机器人学 2025-08-01 v2 多智能体系统

摘要

多智能体强化学习广泛用于多机器人协调,其中简单图通常用于建模两两互动。然而,这些表示法无法捕捉更高阶的合作,限制了在复杂任务中的效果。虽然超图方法增强了合作,但现有方法常生成任意的超图结构且缺乏对环境不确定性的适应性。为此,我们提出了 Skewness-Driven Hypergraph Network (SDHN),其采用随机伯努利超边显式建模更高阶的多机器人互动。通过引入偏度损失,SDHN 促进具有 Small-Hyperedge Dominant Hypergraph 结构的高效结构,使机器人能够优先进行局部同步,同时仍遵循整体信息,类似于人类的协调方式。在 Moving Agents in Formation 和 Robotic Warehouse 等大量实验中验证了 SDHN 的有效性,结果表明其在 state-of-the-art baseline 方面表现优异。

关键词

引用

@article{arxiv.2504.06684,
  title  = {SDHN: Skewness-Driven Hypergraph Networks for Enhanced Localized Multi-Robot Coordination},
  author = {Delin Zhao and Yanbo Shan and Chang Liu and Shenghang Lin and Yingxin Shou and Bin Xu},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2504.06684},
  year   = {2025}
}