We study the open question of how players learn to play a social optimum pure-strategy Nash equilibrium (PSNE) through repeated interactions in general-sum coordination games. A social optimum of a game is the stable Pareto-optimal state that provides a maximum return in the sum of all players' payoffs (social welfare) and always exists. We consider finite repeated games where each player only has access to its own utility (or payoff) function but is able to exchange information with other players. We develop a novel regret matching (RM) based algorithm for computing an efficient PSNE solution that could approach a desired Pareto-optimal outcome yielding the highest social welfare among all the attainable equilibria in the long run. Our proposed learning procedure follows the regret minimization framework but extends it in three major ways: (1) agents use global, instead of local, utility for calculating regrets, (2) each agent maintains a small and diminishing exploration probability in order to explore various PSNEs, and (3) agents stay with the actions that achieve the best global utility thus far, regardless of regrets. We prove that these three extensions enable the algorithm to select the stable social optimum equilibrium instead of converging to an arbitrary or cyclic equilibrium as in the conventional RM approach. We demonstrate the effectiveness of our approach through a set of applications in multi-agent distributed control, including a large-scale resource allocation game and a hard combinatorial task assignment problem for which no efficient (polynomial) solution exists.


翻译:暂无翻译

0
下载
关闭预览

相关内容

FlowQA: Grasping Flow in History for Conversational Machine Comprehension
专知会员服务
34+阅读 · 2019年10月18日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
60+阅读 · 2019年10月17日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
43+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2014年12月31日
Conditional Prompt Learning for Vision-Language Models
Arxiv
13+阅读 · 2022年3月10日
Learning Embedding Adaptation for Few-Shot Learning
Arxiv
17+阅读 · 2018年12月10日
VIP会员
相关资讯
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
43+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
相关基金
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员