\ emph {ex ante}相关性正在成为\ emph {顺序对抗团队游戏}的主流方法,其中一组球员在零和游戏中面对另一支球队。众所周知,团队成员的不对称信息同时使平衡计算\ textsf {apx} - hard和团队的策略在游戏树上不可直接表示。后一个问题阻止采用成功的2个玩家零和游戏的成功工具,例如,\ emph {e.g。},抽象,无regret学习和子游戏求解。这项工作表明,我们可以通过弥合顺序对抗团队游戏和2次玩家游戏之间的差距来恢复这种弱点。特别是,我们提出了一种新的,合适的游戏表示形式,我们称之为\ emph {Team-Public-information},其中团队被代表为单个协调员,他只知道整个团队的共同信息,并向每个成员开出一个行动对于任何可能的私人状态。最终的表示形式是高度\ emph {可解释},是一棵2播放器树,在设计抽象时,团队的策略具有直接解释和更具表现力的行为,并且具有更高的表现力。此外,我们证明了代表性的回报等效性,并提供了直接从广泛形式开始的技术,从而在没有信息损失的情况下产生了更紧凑的表示形式。最后,我们在应用于标准测试床上的技术时对技术进行了实验评估,并将它们的性能与当前的最新状态进行了比较。
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在正常游戏中,简单,未耦合的无regret动态与相关的平衡是多代理系统理论的著名结果。具体而言,已知20多年来,当所有玩家都试图在重复的正常游戏中最大程度地减少其内部遗憾时,游戏的经验频率会收敛于正常形式相关的平衡。广泛的形式(即树形)游戏通过对顺序和同时移动以及私人信息进行建模,从而推广正常形式的游戏。由于游戏中部分信息的顺序性质和存在,因此广泛的形式相关性具有与正常形式的属性明显不同,而正常形式的相关性仍然是开放的研究方向。已经提出了广泛的形式相关平衡(EFCE)作为自然的广泛形式与正常形式相关平衡。但是,目前尚不清楚EFCE是否是由于未耦合的代理动力学而出现的。在本文中,我们给出了第一个未耦合的无regret动态,该动态将$ n $ n $ - 玩家的General-sum大型游戏收敛于EFCE,并带有完美的回忆。首先,我们在广泛的游戏中介绍了触发遗憾的概念,这扩展了正常游戏中的内部遗憾。当每个玩家的触发后悔低时,游戏的经验频率接近EFCE。然后,我们给出有效的无触发式算法。我们的算法在每个决策点在每个决策点上都会从每个决策点构建播放器的全球策略,从而将触发遗憾分解为本地子问题。
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While Nash equilibrium has emerged as the central game-theoretic solution concept, many important games contain several Nash equilibria and we must determine how to select between them in order to create real strategic agents. Several Nash equilibrium refinement concepts have been proposed and studied for sequential imperfect-information games, the most prominent being trembling-hand perfect equilibrium, quasi-perfect equilibrium, and recently one-sided quasi-perfect equilibrium. These concepts are robust to certain arbitrarily small mistakes, and are guaranteed to always exist; however, we argue that neither of these is the correct concept for developing strong agents in sequential games of imperfect information. We define a new equilibrium refinement concept for extensive-form games called observable perfect equilibrium in which the solution is robust over trembles in publicly-observable action probabilities (not necessarily over all action probabilities that may not be observable by opposing players). Observable perfect equilibrium correctly captures the assumption that the opponent is playing as rationally as possible given mistakes that have been observed (while previous solution concepts do not). We prove that observable perfect equilibrium is always guaranteed to exist, and demonstrate that it leads to a different solution than the prior extensive-form refinements in no-limit poker. We expect observable perfect equilibrium to be a useful equilibrium refinement concept for modeling many important imperfect-information games of interest in artificial intelligence.
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游戏历史悠久的历史悠久地作为人工智能进步的基准。最近,使用搜索和学习的方法在一系列完美的信息游戏中表现出强烈的表现,并且使用游戏理论推理和学习的方法对特定的不完美信息扑克变体表示了很强的性能。我们介绍游戏玩家,一个通用算法,统一以前的方法,结合导游搜索,自助学习和游戏理论推理。游戏播放器是实现大型完美和不完美信息游戏中强大实证性能的第一个算法 - 这是一项真正的任意环境算法的重要一步。我们证明了游戏玩家是声音,融合到完美的游戏,因为可用的计算时间和近似容量增加。游戏播放器在国际象棋上达到了强大的表现,然后击败了最强大的公开可用的代理商,在头上没有限制德克萨斯州扑克(Slumbot),击败了苏格兰院子的最先进的代理人,这是一个不完美的信息游戏,说明了引导搜索,学习和游戏理论推理的价值。
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事后观察合理性是一种玩一般游戏的方法,该游戏规定了针对一组偏差的单个代理的无重格学习动态,并进一步描述了具有介导的平衡的多个代理商之间的共同理性行为。为了在依次的决策设置中发展事后理性学习,我们将行为偏差形式化为一般偏差,尊重广泛形式游戏的结构。将时间选择的概念整合到反事实遗憾的最小化(CFR)中,我们介绍了广泛的遗憾最小化(EFR)算法,该算法对于任何给定的行为偏差都具有与集合的复杂性紧密相关的计算相关的行为偏差。我们识别行为偏差子集,部分序列偏差类型,这些类型还包含先前研究的类型并导致长度中等的游戏中有效的EFR实例。此外,我们对基准游戏中不同偏差类型实例化的EFR进行了彻底的经验分析,我们发现更强大的类型通常会引起更好的性能。
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游戏理论到目前为止在各个领域都发现了许多应用,包括经济学,工业,法学和人工智能,每个玩家都只关心自己对非合作或合作方式的兴趣,但对其他玩家没有明显的恶意。但是,在许多实际应用中,例如扑克,国际象棋,逃避者追求,毒品拦截,海岸警卫队,网络安全和国防,球员通常都具有对抗性立场,也就是说,每个球员的自私行动不可避免地或故意造成损失或对其他球员造成严重破坏。沿着这条线,本文对在对抗性游戏中广泛使用的三种主要游戏模型(即零和零正常形式和广泛形式游戏,stackelberg(Security)游戏,零和差异游戏)提供了系统的调查。观点,包括游戏模型的基本知识,(近似)平衡概念,问题分类,研究前沿,(近似)最佳策略寻求技术,普遍的算法和实际应用。最后,还讨论了有关对抗性游戏的有希望的未来研究方向。
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迄今为止,游戏中的学习研究主要集中在正常形式游戏上。相比之下,我们以广泛的形式游戏(EFG),尤其是在许多代理商远远落后的EFG中对学习的理解,尽管它们与许多现实世界的应用更加接近。我们考虑了网络零和广泛表单游戏的天然类别,该游戏结合了代理收益的全球零和属性,图形游戏的有效表示以及EFG的表达能力。我们检查了这些游戏中乐观梯度上升(OGA)的收敛属性。我们证明,这种在线学习动力学的时间平均值表现出$ O(1/t)$ rate contergence convergence contergence contergence。此外,我们表明,对于某些与游戏有关的常数$ c> 0 $,日常行为也与速率$ o(c^{ - t})$收敛到nash。
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尽管自1970年代以来就已经知道,普通付款游戏中的全球最佳策略概况是纳什均衡,但全球最优性是严格的要求,它限制了结果的适用性。在这项工作中,我们表明任何本地最佳的对称策略概况也是(全局)NASH平衡。此外,我们证明了这一结果对通用收益和本地最佳的扰动是可靠的。应用于机器学习,我们的结果为任何梯度方法提供了全球保证,该方法在对称策略空间中找到了局部最佳。尽管该结果表明单方面偏差的稳定性,但我们仍然确定了广泛的游戏类别,这些游戏混合了当地的最佳选择,在不对称的偏差下是不稳定的。我们通过在一系列对称游戏中运行学习算法来分析不稳定性的普遍性,并通过讨论结果对多代理RL,合作逆RL和分散的POMDP的适用性来得出结论。
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Correlated Equilibrium is a solution concept that is more general than Nash Equilibrium (NE) and can lead to outcomes with better social welfare. However, its natural extension to the sequential setting, the \textit{Extensive Form Correlated Equilibrium} (EFCE), requires a quadratic amount of space to solve, even in restricted settings without randomness in nature. To alleviate these concerns, we apply \textit{subgame resolving}, a technique extremely successful in finding NE in zero-sum games to solving general-sum EFCEs. Subgame resolving refines a correlation plan in an \textit{online} manner: instead of solving for the full game upfront, it only solves for strategies in subgames that are reached in actual play, resulting in significant computational gains. In this paper, we (i) lay out the foundations to quantify the quality of a refined strategy, in terms of the \textit{social welfare} and \textit{exploitability} of correlation plans, (ii) show that EFCEs possess a sufficient amount of independence between subgames to perform resolving efficiently, and (iii) provide two algorithms for resolving, one using linear programming and the other based on regret minimization. Both methods guarantee \textit{safety}, i.e., they will never be counterproductive. Our methods are the first time an online method has been applied to the correlated, general-sum setting.
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在最近在两人,零和游戏中取得成功的驱动下,人工智能在游戏中的工作越来越重视产生基于平衡策略的算法。但是,这种方法在培养通用游戏或两个以上玩家的能力的玩家中的效果较小,而不是在两人游戏中的零和零游戏中。一个有吸引力的替代方法是考虑自适应算法,以确保相对于修改行为可以实现的方面的强劲表现。这种方法还导致了游戏理论分析,但是在关节学习动力学而不是均衡的代理行为引起的相关性游戏中。我们在一般的顺序决策环境中发展并倡导这一对学习的事后理性理性框架。为此,我们在广泛的游戏中重新检查了介导的平衡和偏差类型,从而获得了更完整的理解和解决过去的误解。我们提出了一组示例,说明了文献中每种平衡的独特优势和劣势,并证明没有可牵引的概念可以包含所有其他概念。这一探究线在与反事实遗憾最小化(CFR)家族中算法相对应的偏差和平衡类的定义中达到顶点,将它们与文献中的所有其他人联系起来。更详细地研究CFR进一步导致相关游戏中合理性的新递归定义,该定义以自然适用于后代评估的方式扩展了顺序合理性。
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反事实遗憾最小化(CFR)}是在具有不完美信息的两个玩家零和游戏中查找近似NASH均衡的流行方法。 CFR通过迭代地遍历全游戏树来解决游戏,这限制了其在更大的游戏中的可扩展性。在将CFR应用于以前解决大型游戏时,大型游戏首先被抽象成小型游戏。其次,CFR用于解决抽象游戏。最后,解决方案策略被映射到原始大规模游戏。然而,该过程需要相当大的专家知识,抽象的准确性与专业知识密切相关。此外,抽象还失去了某些信息,最终会影响解决方案策略的准确性。对此问题,最近的方法,\纺织{Deep CFR}通过将深神经网络直接应用于完整游戏中的CFR来缓解抽象和专家知识的需求。在本文中,我们介绍了\ Texit {神经网络反事实遗憾最小化(NNCFR)},一种改进的\ Texit {Deep CFR},通过构造Dueling NetWok作为价值网络而具有更快的收敛性。此外,通过组合价值网络和蒙特卡罗来设计评估模块,这减少了值网络的近似误差。此外,新的损失函数是在提议的\ Texit {NNCFR}中的培训策略网络的过程中设计的,这可能很好,使策略网络更稳定。进行了广泛的实验测试,以表明\ Textit {nncfr}会聚得更快,并且比\ texit {deep cfr}更稳定,并且在测试中倾斜\ yexit {deep cfr} uperforms游戏。
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大多数算法研究到目前为止,多智能经纪信息设计的研究专注于没有代理商外部性的限制情况;一些例外调查了真正的战略游戏,如零和游戏和二价格拍卖,但只关注最佳的公共信令。本文启动了\ emph {public}和\ emph {privy}信号传导的算法信息设计,其中of基本的外部性,即单例拥塞游戏,在今天的数字经济中的应用范围广,机器调度,路由,对于公共和私人信令等,我们表明,当资源数量是常数时,可以有效地计算最佳信息设计。为了我们的知识,这是一系列高效的\ EMPH {精确}算法,用于在简明地代表的许多玩家游戏中的信息设计。我们的结果符合新颖的技术,如开发某些“减少形式”,以便在公共信令中紧凑地表征均衡或代表私人信令中的球员边际信仰。当有许多资源时,我们会显示计算难扰性结果。为了克服多个均衡问题,这里我们介绍了均衡 - \ EMPH {忽视}硬度的新概念,这条规定了计算良好信令方案的任何可能性,而不管均衡选择规则如何。
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在不完美的信息游戏中最近的最近结果仅适用于,或评估,扑克和扑克和扑克等游戏,如骗子的骰子。我们争辩说,连续的贝叶斯游戏构成了一类自然游戏,以概括这些结果。特别地,该模型允许优雅地制定反事实遗忘最小化算法,称为公共州CFR(PS-CFR),其自然地将其自身用于有效的实现。经验,通过公共国家CFR求解10 ^ 7个态的扑克排放量需要3分钟和700 MB,而VANILLA CFR的可比版本需要5.5小时和20 GB。此外,CFR的公共规定开辟了利用域特异性假设的可能性,导致在扑克和其他领域的香草CFR上渐近复杂性(和进一步的实证加速)二次减少。总体而言,这表明能够将扑克代表作为顺序贝叶斯游戏在基于CFR的方法的成功中发挥了关键作用。最后,我们将公共州CFR扩展到一般广泛形式的游戏,争论这种延伸享有一些 - 但不是全部的歌曲贝叶斯游戏的福利。
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当今许多大型系统的设计,从交通路由环境到智能电网,都依赖游戏理论平衡概念。但是,随着$ n $玩家游戏的大小通常会随着$ n $而成倍增长,标准游戏理论分析实际上是不可行的。最近的方法通过考虑平均场游戏,匿名$ n $玩家游戏的近似值,在这种限制中,玩家的数量是无限的,而人口的状态分布,而不是每个单独的球员的状态,是兴趣。然而,迄今为止研究最多的平均场平衡的平均场nash平衡的实际可计算性通常取决于有益的非一般结构特性,例如单调性或收缩性能,这是已知的算法收敛所必需的。在这项工作中,我们通过开发均值相关和与粗相关的平衡的概念来研究平均场比赛的替代途径。我们证明,可以使用三种经典算法在\ emph {ash All Games}中有效地学习它们,而无需对游戏结构进行任何其他假设。此外,我们在文献中已经建立了对应关系,从而获得了平均场 - $ n $玩家过渡的最佳范围,并经验证明了这些算法在简单游戏中的收敛性。
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我们研究了一个知情的发件人面临的重复信息设计问题,该问题试图影响自我利益接收者的行为。我们考虑接收器面临顺序决策(SDM)问题的设置。在每回合中,发件人都会观察SDM问题中随机事件的实现。这会面临如何逐步向接收者披露此类信息以说服他们遵循(理想的)行动建议的挑战。我们研究了发件人不知道随机事件概率的情况,因此,他们必须在说服接收器的同时逐渐学习它们。首先,我们提供了发件人说服力信息结构集的非平凡的多面近似。这对于设计有效的学习算法至关重要。接下来,我们证明了一个负面的结果:没有学习算法可以说服力。因此,我们通过关注算法来保证接收者对以下建议的遗憾会增长,从而放松说服力。在全反馈设置(发件人观察所有随机事件实现)中,我们提供了一种算法,其中包括$ \ tilde {o}(\ sqrt {t})$ sexter和接收者遗憾。取而代之的是,在Bandit反馈设置中 - 发件人仅观察SDM问题中实际发生的随机事件的实现 - 我们设计了一种算法,给定一个$ \ alpha \ in [1/2,1] $作为输入,确保$ \ tilde {o}({t^\ alpha})$和$ \ tilde {o}(t^{\ max \ arpha,1- \ frac {\ frac {\ alpha} })$遗憾,分别为发件人和接收器。该结果补充了下限,表明这种遗憾的权衡本质上是紧张的。
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Monte Carlo Tree Search (MCTS) is a recently proposed search method that combines the precision of tree search with the generality of random sampling. It has received considerable interest due to its spectacular success in the difficult problem of computer Go, but has also proved beneficial in a range of other domains. This paper is a survey of the literature to date, intended to provide a snapshot of the state of the art after the first five years of MCTS research. We outline the core algorithm's derivation, impart some structure on the many variations and enhancements that have been proposed, and summarise the results from the key game and non-game domains to which MCTS methods have been applied. A number of open research questions indicate that the field is ripe for future work.
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要利用战略承诺,这是玩游戏的有用策略,领导者必须学习有关追随者的回报功能的足够信息。但是,这使追随者有机会提供虚假信息并影响最终的游戏结果。通过对学习领导者的精心虚假的回报功能,与他的真实行为相比,追随者可能会引起更多使他受益的结果。我们通过广泛的游戏中这种战略行为研究追随者的最佳操纵。追随者的不同态度被考虑在内。乐观的追随者在所有游戏成果中最大限度地发挥了他的真实用途,这些效用可以由某些回报功能引起。悲观的追随者只考虑了导致独特游戏结果的错误报告的回报功能。对于本文中考虑的所有设置,我们表征了可以成功诱导的所有可能的游戏结果。我们证明,追随者可以找到误会其私人收益信息的最佳方法是多项式时间的。我们的工作完全解决了该追随者在广泛的游戏树上的最佳操纵问题。
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计算NASH平衡策略是多方面强化学习中的一个核心问题,在理论和实践中都受到广泛关注。但是,到目前为止,可证明的保证金仅限于完全竞争性或合作的场景,或者在大多数实际应用中实现难以满足的强大假设。在这项工作中,我们通过调查Infinite-Horizo​​n \ Emph {对抗性团队Markov Games},这是一场自然而充分动机的游戏,其中一组相同兴奋的玩家 - 在没有任何明确的情况下,这是一个自然而有动机的游戏,这是一场自然而有动机的游戏,而偏离了先前的结果。协调或交流 - 正在与对抗者竞争。这种设置允许对零和马尔可夫潜在游戏进行统一处理,并作为模拟更现实的战略互动的一步,这些互动具有竞争性和合作利益。我们的主要贡献是第一种计算固定$ \ epsilon $ - Approximate Nash Equilibria在对抗性团队马尔可夫游戏中具有计算复杂性的算法,在游戏的所有自然参数中都是多项式的,以及$ 1/\ epsilon $。拟议的算法特别自然和实用,它基于为团队中的每个球员执行独立的政策梯度步骤,并与对手侧面的最佳反应同时;反过来,通过解决精心构造的线性程序来获得对手的政策。我们的分析利用非标准技术来建立具有非convex约束的非线性程序的KKT最佳条件,从而导致对诱导的Lagrange乘数的自然解释。在此过程中,我们大大扩展了冯·斯坦格尔(Von Stengel)和科勒(GEB`97)引起的对抗(正常形式)团队游戏中最佳政策的重要特征。
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我们介绍了钢筋学习的部分可观察的历史过程(POHP)形式主义。PoHP中心周围的单一代理的行动和观察以及摘要其他玩家的存在,而不将它们减少到随机过程中。我们的形式主义提供了一种简化的界面,用于设计算法,用于独家单个或多代理的分类,以及用于在这些域中应用的发展理论。我们展示了PoHP形式主义如何统一传统模型,包括马尔可夫决策过程,马尔可夫游戏,广泛的形式游戏和他们的部分可观察到的扩展,而不会引入繁琐的技术机械或违反加固学习的哲学支撑。我们通过简明地探索可观察的连续合理性,重新导出广泛形式的遗憾最小化(EFR)算法,并检查EFR在更大的理论特性的情况下进行广泛的形式的效用。
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蒙特卡洛树搜索(MCT)是设计游戏机器人或解决顺序决策问题的强大方法。该方法依赖于平衡探索和开发的智能树搜索。MCT以模拟的形式进行随机抽样,并存储动作的统计数据,以在每个随后的迭代中做出更有教育的选择。然而,该方法已成为组合游戏的最新技术,但是,在更复杂的游戏(例如那些具有较高的分支因素或实时系列的游戏)以及各种实用领域(例如,运输,日程安排或安全性)有效的MCT应用程序通常需要其与问题有关的修改或与其他技术集成。这种特定领域的修改和混合方法是本调查的主要重点。最后一项主要的MCT调查已于2012年发布。自发布以来出现的贡献特别感兴趣。
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