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用多目标强化学习驯服拉格朗日混沌

流体动力学 2023-03-06 v1 机器学习 多智能体系统 混沌动力学

摘要

我们考虑二维复杂流场中两个活性粒子的多目标问题,其目标是同时最小化粒子对的弥散率和能量消耗。我们采用多目标强化学习(MORL)方法,结合标量化技术和Q学习算法,针对具有可变游动速度的拉格朗日漂流者来解决该问题。我们证明MORL能够找到一组构成最优帕累托前沿的权衡解。作为基准,我们展示了一组启发式策略均被MORL解所支配。我们考虑了智能体不能连续更新其控制变量,而只能在离散(决策)时间τ\tau后更新的情况。我们证明,在介于李雅普诺夫时间和连续更新极限之间的决策时间范围内,强化学习能找到显著优于启发式方法的策略。特别地,我们讨论了较大的决策时间如何需要增强的流场知识,而对于较小的τ\tau,所有先验的启发式策略都变得帕累托最优。

关键词

引用

@article{arxiv.2212.09612,
  title  = {Taming Lagrangian Chaos with Multi-Objective Reinforcement Learning},
  author = {Chiara Calascibetta and Luca Biferale and Francesco Borra and Antonio Celani and Massimo Cencini},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2212.09612},
  year   = {2023}
}

备注

10 pages, 7 figures